Les Indicateurs de Réaction Chimique
Comprendre les Indicateurs de Réaction Chimique
Vous disposez des produits chimiques suivants dans votre laboratoire :
- Solution d’acide chlorhydrique (HCl)
- Solution de thiosulfate de sodium (Na2S2O3)
- Solution de chlorure de baryum (BaCl2)
- Solution de sulfate de sodium (Na2SO4)
- Eau de chaux (solution saturée de Ca(OH)2)
Vous mélangez les solutions deux à deux dans des tubes à essais différents. Voici les observations :
- Mélange A : HCl + Na2S2O3 → Aucun changement visible.
- Mélange B : HCl + BaCl2 → Aucun changement visible.
- Mélange C : Na2SO4 + BaCl2 → Formation d’un précipité blanc.
- Mélange D : HCl + Eau de chaux → Turbidité (précipité blanc) qui disparaît à l’ajout de plus d’HCl.

Questions :
- Pour chaque mélange, indiquez si une réaction chimique a eu lieu. Justifiez votre réponse en vous basant sur les observations.
- Pour le mélange C, écrivez l’équation chimique de la réaction qui s’est produite. Identifiez le réactif et le produit.
- Expliquez pourquoi la turbidité dans le mélange D disparaît avec l’ajout supplémentaire d’HCl. Quel gaz était probablement dégagé lors de la première addition d’HCl ?
- Quelle est l’importance des indicateurs de réaction dans l’identification des réactions chimiques ? Donnez un exemple dans la vie quotidienne où un changement de couleur indique une réaction chimique.
1.Observation des réactions et interprétations
a) Mélange A : HCl + Na₂S₂O₃
Observation :
On observe une solution claire, sans changement de couleur, sans formation de particules et sans bulles.
Lorsqu’on verse l’acide chlorhydrique (HCl) dans la solution de thiosulfate de sodium (Na₂S₂O₃), on place en solution deux types d’ions :- H+ et Cl– (provenant de HCl)
- Na+ et S₂O₃2– (provenant de Na₂S₂O₃)
- un solide insoluble (précipité) visible,
- un gaz visible sous forme de bulles,
- un changement de couleur de la solution.
Conclusion :
Pas de réaction chimique, la solution reste identique.
b) Mélange B : HCl + BaCl₂
Observation :
Solution toujours limpide, aucune bulle, pas de dépôt. Les ions en présence sont : H+, Cl–, et Ba2+.
Pour créer un solide, Ba2+ devrait rencontrer un anion qui forme un composé insoluble. Or les seuls anions disponibles sont Cl–, et le chlorure de baryum (BaCl₂) est déjà soluble.
Il n’y a pas de gaz non plus, car aucun ion ne réagit pour former du CO₂ ou un autre gaz.
Conclusion :
Pas de réaction chimique, la solution reste transparente.
c) Mélange C : Na₂SO₄ + BaCl₂
Observation :
Apparition immédiate d’une poudre blanche (turbidité). Dans la solution initiale, on a : Na+ et SO₄2– d’un côté, Ba2+ et Cl– de l’autre. Lorsque Ba2+ rencontre SO₄2–, ces deux ions se combinent pour donner du sulfate de baryum (BaSO₄), qui ne se dissout pas dans l’eau. Le BaSO₄ se forme sous forme de petites particules solides qui rendent la solution trouble. Ces particules solides sont appelées « précipité ».
Equation :
\[ \mathrm{Na_2SO_4(aq) + BaCl_2(aq) \longrightarrow BaSO_4(s)\downarrow + 2\,NaCl(aq)} \]
Conclusion :
Il y a une réaction chimique : une précipitation de sulfate de baryum solide.
d) Mélange D : HCl + eau de chaux (Ca(OH)₂ sat.)
Observation :
La solution claire devient trouble, avec un dépôt blanc. L’eau de chaux est une solution contenant du Ca(OH)₂ dissous et parfois un peu de CO₂ de l’air.
Quand on ajoute un acide (HCl), l’acide réagit avec le carbonate présent pour former du carbonate de calcium (CaCO₃) solide :
\[ \mathrm{Ca^{2+}(aq) + CO_3^{2-}(aq) \longrightarrow CaCO_3(s)\downarrow} \]
\[ \mathrm{CaCO_3(s) + 2\,HCl(aq) \longrightarrow CaCl_2(aq) + CO_2(g)\uparrow + H_2O(l)} \]
Gaz dégagé :
Dioxyde de carbone (CO₂), visible en bulles.
Conclusion :
Il y a bien deux réactions successives : formation puis dissolution du précipité, avec dégagement de CO₂.
2. Équation chimique pour le mélange C
Equation :
\[ \mathrm{Na_2SO_4(aq) + BaCl_2(aq) \longrightarrow BaSO_4(s)\downarrow + 2\,NaCl(aq)} \]
Qui réagit ?
Les ions SO₄2– et Ba2+, présents respectivement dans le sulfate de sodium et le chlorure de baryum, se combinent.
Produit solide :
Le sulfate de baryum (BaSO₄) se forme sous forme d’un solide blanc insoluble.
3. Disparition de la turbidité dans D et gaz dégagé
La turbidité disparaît car l’excès d’ions H+ fournis par l’acide provoque la dissolution du précipité de carbonate de calcium.Réaction de dissolution :
\[ \mathrm{CaCO_3(s) + 2\,HCl(aq) \longrightarrow CaCl_2(aq) + CO_2(g) + H_2O(l)} \]
Gaz formé :
Le dioxyde de carbone (CO₂) se libère sous forme de petites bulles qui remontent à la surface.
4. Importance des indicateurs de réaction et exemple quotidien
Rôle des indicateurs :
- Ils signalent qu’une réaction chimique a eu lieu grâce à un changement visible (changement de couleur, formation de dépôt, bulles).
- Ils aident à comprendre la nature de la réaction (acide-base, oxydation, précipitation…).
Exemple quotidien :
Le papier pH (tournesol) change de couleur : il devient rouge en présence d’un acide fort et bleu en présence d’une base forte, indiquant clairement l’acidité ou la basicité d’une solution.
Correction : les Indicateurs de Réaction Chimique
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