La « réaction entre l’hydroxyde de sodium et l’acide chlorhydrique »
Roméo et Juliette pourraient bien vivre heureux ensemble, après tout.
Vous ne trouverez pas le pays de la Chimie sur une carte du monde, mais il existe, néanmoins. La vie y est aussi riche et variée que dans n’importe quel autre royaume – et parfois même davantage. Même « Roméo et Juliette » se termine bien, là-bas. Mais, n’essayons pas d’aller trop vite : nous avons d’abord beaucoup à faire. Nous rencontrerons les produits chimiques Montaigu et Capulet, nous sélectionnerons le meilleur candidat pour la « réaction entre l’hydroxyde de sodium et l’acide chlorhydrique », nous voyagerons dans l’espace, nous visiterons le meilleur restaurant au monde, et bien plus encore.
Visitons d’abord le laboratoire (article en anglais) de chimie.
Dans tous les laboratoires où les règles de sécurité sont observées et respectées, les alcalis et leurs analogues sont strictement séparés des acides et de leurs analogues. Ce sont les « Montaigu et les Capulet » de la chimie : les deux familles sont agressives l’une envers l’autre, et implacablement hostiles. S’ils se rencontrent sans la supervision d’un chimiste, cela ne peut mener qu'au désastre ! Ils n’épargnent pas non plus les chimistes (article en anglais) – qu'ils n'aspirent qu'à brûler ou à empoisonner. Si les chimistes ont l’intention de traiter avec eux, ils doivent donc se protéger de leur mieux : ils n’ont d’autre recours que de travailler avec eux sous une hotte aspirante, et ils doivent porter une blouse de laboratoire, un tablier, des gants, des bottes spéciales, des lunettes ou un bouclier protecteur.
Mais, il se trouve que le bel hydroxyde de sodium de la famille Alcali est tombé amoureux de l’acide chlorhydrique enchanteur – de la famille Acide !
Pour comprendre toute l’ampleur de la tragédie, familiarisons-nous avec ces composés et examinons la nature de l’hydroxyde de sodium (article en anglais) et de l’acide chlorhydrique.
L’hydroxyde de sodium
Sa formule chimique est NaOH. C’est l’un des alcalis les plus répandus, également connu sous le nom de soude caustique.
Propriétés physiques
Il se présente sous la forme d’une poudre solide blanche ou légèrement jaunâtre. Hygroscopique, il corrode de nombreux matériaux et substances organiques, y compris le papier, la peau, et même certains métaux. Il se dissout dans l’eau, ainsi que dans les alcools éthylique et méthylique.
Propriétés chimiques
Il s’agit d’une base forte, qui réagit avec :
- les acides ;
- les oxydes amphotères ;
- les hydroxydes amphotères ;
- les sels en solution ;
- les non-métaux ;
- les halogènes ;
- les métaux ;
- les esters, les amides et les halogénures d’alkyle ;
- les alcools polyatomiques.
Champs d’application
- l’industrie chimique ;
- l’industrie de la transformation ;
- l’industrie des pâtes et papiers ;
- la défense civile, en tant que substance neutralisante ;
- l’industrie alimentaire – pour enlever la peau des fruits et des légumes, dans la fabrication du chocolat et du cacao, ainsi que pour ramollir les olives et leur donner une couleur foncée ;
- les cosmétiques – pour enlever la peau kératinisée ;
- le ménage domestique.
Maintenant, familiarisons-nous avec l’acide chlorhydrique.
L’acide chlorhydrique
Sa formule chimique est HCl. Il s’agit d’un hydracide minéral fort et monobasique.
Propriétés physiques
Incolore et transparent, c’est un liquide caustique qui se diffuse dans l’air. Sa concentration maximale à 20 °C est de 38 %, avec une densité de solution de 1,19 g/cm³. L’acide fortement concentré provoque des brûlures sévères s’il touche la peau, les muqueuses ou les yeux, mais est présent dans l’estomac humain à une concentration d’environ 0,5 %.
Propriétés chimiques
Il s’agit d’un acide fort, qui réagit avec :
- les métaux ;
- les hydroxydes métalliques ;
- les oxydes métaliques ;
- les sels métalliques ;
- les oxydants forts ;
- l’ammonium. Une interaction avec le nitrate d’argent sert de réaction qualitative pour tester l’acide chlorhydrique et ses sels.
Domaines d’utilisation :
- l’hydrométallurgie et la galvanotypie ;
- l’industrie chimique ;
- l’industrie alimentaire, en tant qu’additif alimentaire E507 ;
- la médecine – pour traiter une faible acidité dans l’estomac.
Un chimiste a donc décidé de réconcilier les deux familles hostiles et de marier les amants, afin de tout faire pour que la « réaction entre l’hydroxyde de sodium et l'acide chlorhydrique » se déroule comme prévu. Un indicateur de phénolphtaléine a servi de demoiselle d’honneur à la mariée « acide ». Dès que la réaction avec l’hydroxyde s’est produite, l’indicateur incolore s'est empourpré de joie. Malgré l’agression de l’hydroxyde de sodium et de l’acide chlorhydrique, la réaction fut merveilleuse. Et son équation se lit comme suit :
HCl + NaOH = NaCl + H₂O + Q
L’acide chlorhydrique et l’hydroxyde de sodium interagissent, produisant du sel et un dégagement de chaleur.
Comme on peut le constater, l’interaction de deux composés très agressifs produit du sel de table et de l’eau : des composés inoffensifs, voire bénéfiques, pour l’être humain. C'est ainsi que les deux familles en guerre ont cessé leurs agressions et ont finalement fait la paix.
Pour évaluer correctement les produits de la réaction, allons dans une fusée et aventurons-nous dans l’espace. Nous observerons notre planète de loin. On l’appelle la planète bleue pour une bonne raison, car 71 % de sa surface est composée de mers et d’océans. Soulignons, toutefois, que seulement 1 % de cette eau est propre à la consommation. Et l’eau est l’un des produits de notre réaction.
Et maintenant, visitons le meilleur des restaurants – vous décidez lequel ! Allons dans la cuisine et demandons au chef quels sont les deux ingrédients qu’il doit absolument utiliser. Et croyez-nous, il ne répondra pas le caviar, les truffes ou le parmesan. Il dira : le sel (article en anglais) et l’eau. En effet, sans ces ingrédients, vous ne pouvez pas préparer un seul plat. Et en combinaison, nos produits de réaction peuvent être trouvés à la maison dans la soupe, la saumure ou l’eau salée.
Et maintenant, plongeons encore plus profondément dans l’étude de la réaction entre l’hydroxyde de sodium et l’acide chlorhydrique, dans la classification des réactions chimiques.
Détermination du type de réaction chimique entre l’acide chlorhydrique et l’hydroxyde de sodium
1. D'après le nombre et l’état des réactifs et des produits résultants, il s’agit d’une réaction d’échange. En d’autres termes, le nombre de substances entrant dans la réaction est égal au nombre de substances résultant de la réaction. Il s’est produit un simple échange d’ions. Pour clarifier, écrivons notre équation de réaction sous forme ionique :
H⁺ + Cl⁻ + Na⁺ + OH⁻ = Na⁺+Cl⁻ + H₂O
Dans le cadre de notre histoire, les mariés ont échangé leurs biens personnels : ce qui est à moi est à toi. Ici, vous pouvez en savoir plus sur cette dot.
2. D'après le type de substances en interaction, il s’agit d’une réaction de neutralisation.
H⁺ + OH⁻ = H₂O
3. D'après l’état physique des substances, cette réaction est homogène. Les substances entrant dans la réaction se trouvent dans un état physique identique – un état liquide identique.
4. Daprès le sens du déroulement de la réaction, elle est irréversible. La réaction se poursuit jusqu’à la fin, jusqu’à ce que toutes les substances réactives soient complètement consommées.
5. Daprès l’effet thermique, elle est exothermique. En d’autres termes, la cérémonie de mariage s’est déroulée dans une atmosphère chaleureuse, amicale et affectueuse. La réaction s’accompagne d’un effet thermique, et la quantité de chaleur dégagée est de 57,3 kJ/mol.
6. La réaction n’est pas une réaction d’oxydoréduction : les états d’oxydation des atomes ne se sont pas modifiés au cours de la réaction.
H⁺Cl⁻ + Na⁺O²⁻H⁺ = Na⁺Cl⁻ + H⁺ O²⁻
Ainsi, notre histoire d’amour a une fin heureuse : les amoureux de deux familles hostiles ont contribué à leur unité.
L’hydroxyde de sodium et l’acide chlorhydrique agressifs ont interagi, et le résultat a donné des produits utiles.
La chimie n’est-elle pas une science merveilleuse ? Grâce à une réaction entre un acide et un alcali, nous avons transformé la plus triste des tragédies en une joyeuse romance !