La combinaison d’un acide et d’une base produit généralement de l’eau et du sel. Dans certains cas, ces réactions dégagent également du gaz et de la chaleur. En mélangeant du bicarbonate de soude, ou NaHCO3, avec de l’acide chlorhydrique, ou HCl, on obtient du sel de table, NaCl, ainsi que de l’eau, H2O, et du dioxyde de carbone, CO2. Ces expériences permettent également de démontrer la stœchiométrie, qui traite des réactifs et des produits dans les réactions chimiques.
Une pincée de sel
Pour déterminer le nombre de moles de sel que vous pouvez créer en mélangeant du HCl et du NaHCO3, munissez-vous d’une calculatrice, de 20 millilitres de HCl 3-molaires, de 4 grammes de levure chimique, d’une balance, d’un plateau en plastique, d’un tube à essai, d’une pipette, d’un bec Bunsen et d’un briquet à silex. Prévoyez le nombre de grammes de NaCl, ou sel, qui résultera de l’expérience avant de commencer. Déterminez la masse du tube à essai. Versez le bicarbonate de soude dans le tube à essai. Utilisez la pipette pour prélever la solution de HCl 3M. Ajoutez des gouttes de HCl au bicarbonate de soude jusqu’à ce que les bulles cessent de se former. Utilisez le bec Bunsen pour faire évaporer l’eau du tube à essai. Trouvez la masse du sel et comparez-la à la prédiction initiale.
Neutraliser
Pour étudier l’impact du mélange d’un acide et d’une base sur le pH, rassemblez une solution de HCl de molarité inconnue, une pipette, un bécher de 125 millilitres, 50 millilitres d’eau distillée, une solution de Na2CO3 1M, un moniteur de pH et un agitateur. Versez 50 millilitres d’eau distillée dans le bécher, puis ajoutez 5 millilitres de solution de Na2CO3 à l’aide de la pipette. Mesurez le pH à l’aide du moniteur de pH, qui doit enregistrer le pH toutes les deux secondes. À l’aide de la pipette, ajouter la solution de HCl, une goutte à la fois, jusqu’à ce que le pH soit neutre.
Laisser exploser
Pour observer la quantité de CO2 que le mélange de HCl et de NaHCO3 peut produire, prenez 50 millilitres de solution saturée de NaHCO3, un flacon à bras latéral équipé d’un bouchon en caoutchouc et un ballon. Fixez le ballon au bras latéral, en vérifiant que le joint est étanche à l’air. Versez la solution saturée de bicarbonate de sodium dans la fiole. Versez 50 millilitres de HCl 6 molaires dans la fiole et fixez immédiatement le bouchon en caoutchouc. Le mélange doit pétiller et le ballon doit se gonfler.
Précautions de sécurité
Lorsque l’on manipule des produits chimiques agressifs comme l’acide chlorhydrique, il est important de prendre des mesures de sécurité appropriées, telles que mener l’expérience dans un environnement sûr, attacher les cheveux longs, porter des chaussures fermées et des lunettes de protection. Lorsque vous chauffez la solution au-dessus d’un bécher, utilisez toujours une pince de protection. Dirigez l’ouverture du bécher à l’écart des personnes, en particulier de leur visage. Ne laissez pas la solution bouillir. Au contraire, retirez-la du feu lorsqu’elle fait des bulles et augmentez la chaleur lorsqu’elle a un peu refroidi.
