Par Emmalise Mac | Mis à jour le 30 août 2022

Lorsqu’un morceau de calcium métallique est introduit dans une solution d’acide chlorhydrique 6M, deux réactions distinctes et vigoureuses se produisent. Comprendre le comportement acido-basique fondamental du HCl dans l'eau est essentiel pour prédire les résultats de l'ajout de Ca.

Dissociation acide dans 6M HCl

L'acide chlorhydrique est un acide fort qui se dissocie complètement en solution aqueuse :

HCl→H⁺+Cl⁻

Les protons s'associent à l'eau pour former des ions hydronium :

H⁺+H₂O⇌H₃O⁺

Dans une solution 6M, la concentration de H₃O⁺ est élevée, ce qui donne un pH très bas. Les molécules d'eau restent présentes, permettant d'autres réactions.

Réaction du calcium avec H₃O⁺ et H₂O

Le calcium métallique réagit avec les ions hydronium et l'eau, produisant de l'hydroxyde de calcium et de l'hydrogène gazeux :

Ca+2H₃O⁺→Ca(OH)₂+H₂↑

Ce processus exothermique libère de la chaleur et des bulles d'hydrogène visibles. Le Ca(OH)₂ fraîchement formé recouvre la surface de la solution sous forme d'un précipité blanc.

Formation de chlorure de calcium

Simultanément, les ions calcium se combinent avec les ions chlorure pour former du chlorure de calcium, un sel soluble :

Ca²⁺+2Cl⁻→CaCl₂ (aq)

CaCl₂ reste dissous dans la solution; aucune précipitation visible ne se produit.

Ces réactions modifient collectivement l'équilibre, réduisent la concentration en hydronium et augmentent légèrement le pH, ce qui peut être confirmé par du papier de tournesol.