Équation chimique de la décomposition du bicarbonate de sodium

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Le bicarbonate de soude est un sel inorganique amphotère de formule NaHCO 3 et est aussi omniprésent dans un laboratoire de chimie que dans la cuisine. Il est constitué du sel de sodium de la base conjuguée de l’acide carbonique . Ce dernier est un acide faible, ce qui confère au bicarbonate un caractère légèrement alcalin.

Ce composé est une substance cristalline blanche que l’on retrouve dans différents minéraux comme le natron et la nacolite, également appelée thermocalite. Il est également obtenu industriellement en faisant passer de l’ammoniac gazeux et du dioxyde de carbone dans une solution concentrée de chlorure de sodium ou de saumure.

Pourquoi s’appelle-t-il du bicarbonate de soude ?

Le nom systématique du bicarbonate de sodium est en fait l’hydrogénocarbonate de sodium ou l’hydrogénotrioxocarbonate de sodium (-1). Cependant, même aujourd’hui, le nom commun de bicarbonate de sodium est préféré car il est plus court et ne présente pas trop d’ambiguïté. Le bi- préfixe de bicarbonate fait référence au fait que ce sel contient deux fois plus de carbonates pour chaque ion sodium que le carbonate de sodium, dont la formule est Na 2 CO 3 . Notez que dans la formule ci-dessus, il y a deux sodium pour chaque ion carbonate, ce qui équivaut à dire qu’il y a ½ carbonate pour chaque sodium. Par contre, dans NaHCO 3 il y a un carbonate pour chaque sodium, ce qui représente deux fois ½, d’où vient le préfixe.

Propriétés chimiques du bicarbonate de soude

Le bicarbonate de sodium est une substance relativement peu coûteuse et possède des propriétés chimiques qui le rendent utile dans de nombreuses applications à la fois à l’intérieur et à l’extérieur du laboratoire.

  • D’une part, son caractère légèrement alcalin en fait un excellent choix pour neutraliser les acides en cas de déversement. La réaction de neutralisation produit un pétillement observable qui indique facilement quand l’acide a fini de se neutraliser. En revanche, l’ajout d’un excès de bicarbonate n’est pas problématique, puisqu’il s’agit d’une base faible. En fait, dans chaque laboratoire de chimie, il devrait toujours y avoir une bouteille avec une solution de bicarbonate de sodium à cet effet.
  • De plus, le bicarbonate de sodium possède également un proton ionisable, puisque l’acide carbonique est un acide diprotique, il peut donc également réagir avec des bases.
  • Enfin, ce sel a la particularité de se décomposer facilement lorsqu’il est chauffé. Cette décomposition thermique est le sujet principal de cet article et est décrite dans la section suivante.

Équation de décomposition du bicarbonate de sodium

Comme mentionné dans la section précédente, le bicarbonate de soude se décompose lorsqu’il est chauffé. Cette réaction produit le dégagement de dioxyde de carbone (CO 2 ) sous forme de gaz et de vapeur d’eau (H 2 O), tandis que le sel alcalin de carbonate de sodium (Na 2 CO 3 ) reste en phase solide. L’équation chimique équilibrée ou ajustée est :

Équation chimique de la décomposition du bicarbonate de sodium

REMARQUE : En dessous de 100°C, si la pression est de 1 atm, l’eau formée se condensera à l’état liquide. Au-dessus de ladite température, de la vapeur est générée à la place.

Cette réaction chimique se produit naturellement à température ambiante, mais très lentement. C’est la raison pour laquelle le bicarbonate de soude a un délai de péremption, qui est d’environ 2 à 3 ans. Cependant, la réaction s’accélère avec l’augmentation de la température, se produisant rapidement au-dessus de 80°C. D’autre part, cette réaction est catalysée par des acides.

L’une des caractéristiques essentielles de la décomposition thermique du bicarbonate de sodium est la libération de gaz carbonique et de vapeur d’eau. Cette caractéristique, ainsi que le fait que ni le bicarbonate de soude ni le carbonate ne sont nocifs pour la santé, font du bicarbonate de soude souvent utilisé comme agent levant chimique lors de la cuisson de divers aliments tels que des gâteaux, des crêpes et autres.

Équation chimique de la décomposition du bicarbonate de sodium

En plus de cela, la réaction de décomposition ci-dessus explique également une caractéristique de l’utilisation de ce sel dans la cuisson ou la cuisson de nos aliments : la saveur métallique caractéristique qui reste dans certains aliments si nous ajoutons trop de bicarbonate au mélange. Cette saveur provient du carbonate de sodium qui se forme après la décomposition du bicarbonate de soude. Le carbonate de sodium est un composé beaucoup plus alcalin que le bicarbonate car c’est sa base conjuguée, et en tant qu’acide, le bicarbonate est très faible. En se rappelant que la force de la base conjuguée est inverse de la force de l’acide, un acide très faible donne naissance à une base plus forte.

Cette même réaction est également utilisée dans la levure chimique. Cet ingrédient culinaire contient environ un tiers de bicarbonate de sodium comme agent levant ; Il contient également des substances acides qui aident à la décomposition du bicarbonate et qui neutralisent également le carbonate formé après la réaction.

Une deuxième réaction de décomposition

Si nous prenons un échantillon de bicarbonate de sodium et le chauffons, lorsqu’il atteint environ 80°C, il commencera à se décomposer rapidement jusqu’à ce qu’il soit complètement converti en carbonate de sodium, en dioxyde de carbone et en eau, comme nous venons de le voir. Cependant, si nous continuons à chauffer, il arrivera un moment où une deuxième réaction de décomposition se produira avec la libération de plus de dioxyde de carbone.

Cette deuxième réaction de décomposition se produit à environ 850°C et produit, en plus du dioxyde de carbone, de l’oxyde de sodium (Na 2 O), comme on peut le voir dans l’équation suivante :

Équation chimique de la décomposition du bicarbonate de sodium

Bien que cette réaction de décomposition puisse être réalisée en chauffant le bicarbonate de sodium à haute température, il ne s’agit pas en réalité d’une réaction de décomposition du bicarbonate de sodium, puisque dans ce cas c’est le carbonate qui se décompose en sodium.

Les références

Copains, SSL (2017, 17 août). Disparition du bicarbonate de soude . Scientifique américain. https://www.scientificamerican.com/article/vanishing-baking-soda/

Chang, R. (2021). Chimie (11e éd .). ÉDUCATION DE MCGRAW HILL.

science peu. (2017, 27 février). Réaction de décomposition du bicarbonate de sodium. Expérience de chimie. [Vidéo]. Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=NNOrw848tGk

ÉcuRed. (sd). Bicarbonate de sodium (Substance) – EcuRed . https://www.ecured.cu/Bicarbonato_de_sodio_(Substance)

UICPA. (2005). NOMENCLATURE DE LA CHIMIE INORGANIQUE – Recommandations IUPAC 2005 . Livre rouge de l’IUPAC. http://old.iupac.org/publications/books/rbook/Red_Book_2005.pdf

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Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

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