Test d’identification des ions cuivre

1. A quoi sert-il
2. Solutions aqueuses contenant des ions cuivre
3. Le réactif
4. Le précipité
5. La réaction de précipitation
6. La réalisation du test de reconnaissance de l’ion cuivre
7. L’interprétation de ce test

A quoi sert-il ?

Il permet de vérifier la présence d’ions cuivre dans une solution aqueuse d’une manière simple et rapide. Comme tout les tests de précipitation, il ne constitue cependant pas une preuve fiable à 100% (il possède une limite de sensibilité et ne peut pas détecter de très faible concentration d’ions cuivre)

Les ions cuivres en solution aqueuse

Les ions cuivre II, de formule Cu2+, colorent les solutions aqueuses en un bleu qui persiste à de faibles concentrations. La couleur bleue est donc le premier indice de la présence des ions cuivre mais elle n’est pas suffisant pour conclure avec certitude, en effet d’autres espèces chimiques (ou mélanges) ioniques ou moléculaires peuvent avoir une coloration proche. Inversement, l’absence d’une coloration bleue n’est pas une preuve suffisante pour conclure à l’absence d’ion cuivre, elle peut être masquée par d’autres espèces chimiques colorée ou être la conséquence d’une concentration trop faible.

 

Le réactif

Lors de ce test on utilise le plus souvent de l’hydroxyde de sodium (aussi appelée soude), il s’agit d’une solution ionique d’ions sodium de formule Na+ et d’ion hydroxyde de formule OH^–. La précipitation  des ions cuivre étant causée par les ions hydroxyde il est aussi possible d’utiliser un autre réactif qui les contient comme de  l’hydroxyde de potassium. La “sensibilité” de ce test dépend de la concentration de la soude utilisée, si la solution aqueuse est d’un bleu très pâle voire incolore il est préférable d’utiliser une soude concentrée.

Le précipité

Les ions cuivres forment avec les ions hydroxydes un précipité bleu

Ce précipité est constitué d’hydroxyde de cuivre de formule chimique Cu(OH)₂

C’est un solide ionique constitué de l’association d’un ion cuivre Cu²⁺ et de deux ions hydroxyde OH^–

La réaction de précipitation

Si l’on ne tient pas compte de la présence des ions spectateurs alors la précipitation des ions cuivre en présence d’hydroxyde peut être résumé par la réaction suivante:

ion cuivre II + ion Hydroxyde -> Hydroxyde de cuivre

L’équation de réaction s’écrit:

Cu²⁺(aq) + 2 OH^–(aq) -> Cu(OH)₂(s)

Cette équation de réaction indique les proportions suivantes:

• Chaque ion cuivre réagit avec deux ions hydroxyde, en d’autres termes la transformation chimique consomme deux fois plus d’ions cuivre que d’ions hydroxyde.
• Chaque ions cuivre forme un hydroxyde de cuivre, ce qui signifie que la quantité d’hydroxyde formée est égale à la quantité d’ions cuivre consommés.

Dans le cas d’un test réalisé avec de l’hydroxyde de sodium sur une solution de sulfate de cuivre l’équation de réaction complète devient:

( Cu²⁺(aq) + SO₄^2-(aq) )+ 2 ( Na⁺(aq) + OH^–(aq) ) -> Cu(OH)₂(s) + ( SO₄^2-(aq) + 2Na⁺(aq) )

Réalisation du test de reconnaissance de l’ion cuivre

• Prélever un échantillon de quelque millilitre de la solution à tester
• Transvaser l’échantillon dans un tube à essai
• Ajouter quelques gouttes du soude assez concentrée (par exemple à 0,1 mol/L) à l’aide d’une pipette pasteur par exemple.
• Observer le résultat

Interprétation du test

• Si l’on observe la formation d’un précipité bleu alors on peut conclure à la présence d’ions cuivre dans la solution aqueuse.
• Si l’on observe aucun précipité alors on peut en déduire soit que la solution ne contient pas d’ion cuivre, soit qu’ils sont présents à très faible concentration (inférieure au seuil de détection du test)
• Si l’on observe un précipité qui n’est pas bleu alors on peut en déduire la présence de cations (ions positifs) autres que le cuivre. Les ions cuivres ne sont pas nécessairement absents mais leur concentration est nettement plus faible que celle des autres ions et le précipité bleu d’hydroxyde de cuivre peut être masqué par un autre précipité.