La formation des ions

Dans le cadre du Cercle d’étude Lycée Physique-Chimie, Alexa Peters et Julien Molluna proposent deux activités sur la formation des ions en classe de Seconde.

Résumé de la première activité documentaire

Cette activité est la première de la séquence intitulé « Entités Chimiques Stables ».
Lors d’une séquence précédente, les élèves ont acquis des compétences relatives au cortège électronique de l’atome et définit ses propriétés chimiques.
L’activité doit permettre à l’élève, à travers deux parties, de mettre en évidence la stabilité des gaz nobles et les règles de stabilité pour les autres espèces chimiques.
Une troisième partie mettra en évidence de façon expérimentale la présence des espèces chimiques stables dans les eaux minérales et validera, à l’aide de la règle de stabilité, les formules chimiques de ces espèces indiquées par une étiquette commerciale et l’existence ou non d’un ion nommé strontium de formule Sr2+.

Objectifs
Établir le lien entre stabilité chimique et configuration électronique de valence d’un gaz noble et déterminer la charge électrique d’ions monoatomiques à partir du tableau.

Scénario pédagogique
L’activité est scindée en trois parties, qui sont contextualisées individuellement et possédant une problématique chacune. L’élève travaille par groupe de quatre et appelle le professeur à la fin de chaque partie.

Résumé de la deuxième activité expérimentale

Activité documentaire basée sur la photo de l’étiquette d’une eau minérale (contenant l’ion strontium) et d’un texte : ‘’lettre adressée aux gaz nobles’’
BUT : vérifier que l’eau minérale n’est pas empoisonnée et que l’ion strontium Sr²⁺ existe !
Pour cela, il faut répondre à des questions en s’appuyant sur le texte et sur les connaissances d’un chapitre précédent (atomes, configuration électronique, valence).

Objectifs

Notions et contenus
    Vers des entités plus stables chimiquement.
    Stabilité chimique des gaz nobles et configurations électroniques associées.
    Ions monoatomiques.

Capacités exigibles
   Établir le lien entre stabilité chimique et configuration électronique de valence d’un gaz noble.
   Déterminer la charge électrique d’ions monoatomiques courants à partir du tableau périodique.

Scénario pédagogique

1) mini-oral pour réinvestir les notions (couches électroniques) : 5min
2) L’activité : 
     ➢ Activité documentaire (travail en groupes de 3 ou 4) : 35min
     ➢ Bilan activité (restitution classe entière) : 10min
     ➢ Début du cours à compléter (institutionnalisation) : 5 min si possible sinon formalisé la séance suivante (avec mini-oral de retour de la séance)