Mélange de solutions avec apparition de réactions chimiques

Pour qu'une réaction chimique se produise dans un mélange de solutions, leurs solutés ne doivent pas être les mêmes, car la réaction se produit entre eux.

Dans les laboratoires et les industries chimiques, la plupart des mélanges se produisent à partir de l'apparition de réactions et, par conséquent, il est essentiel de connaître la stoechiométrie de ces réactions. Cela signifie savoir assimiler les réactions et connaître la proportion en nombre de moles des réactifs et des produits, qui est donnée par les coefficients de l'équation équilibrée.

Si nous connaissons ces détails, nous pourrons déterminer si la solution finale est neutre, acide ou basique, ainsi que pouvoir déterminer la concentration en mol/L du produit.

Pour comprendre comment cela se produit, voyez un exemple de réaction entre un acide et une base :

• Mélanger entre 30 mL d'hydroxyde de sodium (NaOH) à 0,7 mol/L et 70 mL d'acide chlorhydrique (HCl) à 0,3 mol/L.

La réaction qui se produit est la suivante :
1 NaOH + 1 HCl → 1 NaCl +1 H₂O

Notez que le rapport de réaction est de 1:1. Voyons si le mélange est également dans cette proportion et déterminons s'il s'agit d'un mélange neutre, acide ou basique. Pour cela il faut trouver les nombres mol (n) des réactifs :

non_NaOH = M_NaOH. V_NaOH
non_NaOH = 0,7 mol/L. 0,03 L
non_NaOH =0,021 mole

non_HCl = M_HCl. V_HCl
non_HCl = 0,3 mol/L. 0,07 L
non_HCl =0,021 mole

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Donc nous avons:

1 NaOH + 1 HCl → 1 NaCl +1 H₂O
Ratio: 1 mol 1 mol 1 mol
Nombre de mol: 0,021 mol 0,021 mol 0,021 mol

Cela signifie que la réaction est conforme au rapport stoechiométrique, restant neutre car il n'y a pas d'excès d'acide ou de base.

La concentration en mol/L (M) du sel formé peut être trouvée par la formule ci-dessous, en rappelant que le volume de la solution est la somme des volumes d'acide et de base (30 mL + 70 mL = 100 mL = 0,1L ):

M = non
V

M = 0,021mol
0,1L

M = 0,21 mol/L

Cependant, si nous devions mélanger une plus grande quantité de NaOH avec la même quantité de HCl, nous verrions que le nombre de moles de NaOH n'obéirait pas au rapport stoechiométrique, restant en excès. Ainsi, nous saurions que la solution finale présenterait un caractère basique.

Ce concept est largement utilisé dans une technique appelée titrage, dans laquelle la concentration d'une solution inconnue est déterminée par sa réaction (à l'aide d'un indicateur) avec une solution de concentration connue.

Par Jennifer Fogaça
Diplômé en Chimie

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FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Mélange de solutions avec apparition de réactions chimiques"; École du Brésil. Disponible en: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/mistura-solucoes-com-ocorrencia-reacoes-quimicas.htm. Consulté le 28 juin 2021.