La réaction chimique du bicarbonate de soude et du vinaigre trouve son utilité dans les volcans chimiques, la production de dioxyde de carbone et la synthèse d’acétate de sodium (glace chaude). Il s’agit d’une réaction aqueuse (à base d’eau) entre le bicarbonate de sodium et l’acide acétique du vinaigre. Voici l’équation chimique équilibrée de la réaction et un examen plus approfondi des étapes impliquées.
Equation chimique équilibrée de la réaction entre le bicarbonate de soude et le vinaigre
Une mole de bicarbonate de sodium (bicarbonate de soude) réagit avec une mole d’acide acétique (provenant du vinaigre) pour donner une mole d’acétate de sodium, une mole d’eau et une mole de dioxyde de carbone. L’équation chimique équilibrée est :
NaHCO3 + HC2H3O2 → NaC2H3O2 + H2O + CO2
Mais, l’acétate de sodium se dissocie en ses ions, donc une meilleure façon d’écrire la réaction est :
NaHCO3(s) + CH3COOH(l) → CO2(g) + H2O(l) + Na+(aq) + CH3COO-(aq)
Ici, NaHCO3 est le bicarbonate de sodium, CH3COOH est l’acide acétique, CO2 est le dioxyde de carbone, H2O est l’eau, Na+ est le cation sodium, et CH3COO- est l’anion acétate. Aussi, s = solide, l = liquide, g = gaz, aq = solution aqueuse ou dans l’eau.
Comment fonctionne la réaction
Rappellez-vous, cette réaction chimique a lieu dans l’eau, donc le bicarbonate de sodium et l’acide acétique se dissocient en leurs ions, de sorte que les ions peuvent essentiellement » changer de partenaire » pour former de nouveaux produits :
NaHCO3(aq) + HC2H3O2(aq) = Na+(aq) + HCO-3(aq) + H+(aq) + C2H3O2-(aq)
La réaction du bicarbonate de soude et du vinaigre se déroule en fait en deux étapes. Tout d’abord, le bicarbonate de sodium réagit avec la réaction acétique dans une réaction de double déplacement pour former de l’acétate de sodium et de l’acide carbonique. Le bicarbonate de soude étant une base et l’acide acétique un acide, cette réaction est également un exemple de réaction de neutralisation acide-base. Si cette réaction se produit, c’est parce que les produits sont thermodynamiquement plus stables que les réactifs :
NaHCO3 + HC2H3O2 → NaC2H3O2 + H2CO3
L’acide carbonique est instable, il subit donc rapidement une réaction de décomposition pour former de l’eau et du dioxyde de carbone :
H2CO3 → H2O + CO2
Parce que la réaction se produit dans l’eau et que l’acétate de sodium est soluble dans l’eau, le produit chimique se dissocie en ions sodium et en ions acétate. Si vous faites bouillir ou évaporer toute l’eau, vous obtiendrez de l’acétate de sodium solide. L’acétate de sodium est appelé » glace chaude » car une solution sursaturée se cristallise spontanément, libérant de la chaleur et formant un solide cristallin qui ressemble à de la glace d’eau.
Le dioxyde de carbone formé dans la réaction s’échappe sous forme de bulles de gaz carbonique. Une petite quantité de détergent ajoutée à un volcan de bicarbonate de soude et de vinaigre piège le gaz carbonique pour former des bulles de » lave » qui coulent sur le côté du récipient.
Sécurité
La réaction du bicarbonate de soude et du vinaigre fait partie des réactions chimiques sûres pour les enfants car les réactifs et les produits sont suffisamment sûrs pour être consommés ! La seule considération est que le dioxyde de carbone libéré par la réaction est plus lourd que l’air et coule au fond de la pièce. Si la réaction est réalisée à très grande échelle, la quantité de gaz carbonique produite pourrait être suffisante pour provoquer des conditions hypoxiques près du sol. Il est peu probable que quelqu’un mélange suffisamment de produits chimiques pour que cela se produise, mais si vous envisagez de remplir votre piscine pour enfants avec du bicarbonate de soude et du vinaigre, faites-le à l’extérieur par une journée de brise 🙂