Le bicarbonate de soude : propriétés

Les propriétés chimiques du bicarbonate de soude en font un produit très utilisé dans de nombreux domaines.

Le bicarbonate de soude (ou bicarbonate de sodium, c'est la même chose, ou encore hydrogénocarbonate de sodium) peut être préparé par le procédé Solvay utilisant du sel et de calcaire (carbonate de calcium). On peut aussi le préparer par l'action du CO2 sur le carbonate de sodium pur à température ambiante.

Sa formule chimque est NaHCO3. Dissous dans l'eau, il forme des ions sodium Na+ et hydrogénocarbonate HCO3- :

Formule du bicarbonate de sodium

Bicarbonate de sodium en poudre

Solubilité du bicarbonate de sodium dans l'eau

La solubilité du bicarbonate de sodiuim dans l'eau augmente avec la température. La solubilité est donnée ci dessous pour 1L d'eau :

• A 0°C : 69 g de bicarbonate de soude pour 1 litre d'eau
• A 10°C : 82 g
• A 20°C : 96 g
• A 30°C : 111 g
• A 40°C : 127 g
• A 50°C : 145 g
• A 60°C : 164 g

Au delà, la décomposition du bicarbonate de soude commence. Si on chauffe à ébullition une solution de bicarbonate de soude, on obtient une solution de carbonate de sodium avec un dégagement de CO2.

Le bicarbonate de soude est insoluble dans l'alcool. Il se conserve bien dans l'air sec, mais dans l'air humide, se transforme en partie en carbonate de sodium hydraté et en CO2. Chauffé à moins de 100°C, il se décompose aussi en carbonate de sodium anhydre. En solution aqueuse, le bicarbonate de soude a un pH compris entre 8 et 9.

Si on mélange du bicarbonate de soude en poudre avec de la chaux vive (hydroxyde de calcium), on ne doit pas sentir d'odeur d'ammoniac. Lorsqu'on le chauffe fort, le bicarbonate doit rester blanc. Une coloration indiquerait la présence de matières organiques. Il doit aussi se dissoudre dans 20 fois sa masse d'eau. Si tel n'est pas le cas, cela trahit la présence de calcium.

Autres bicarbonates

En chimie, l'hydrogénocarbonate de potassium (KHCO3) et l'hydrogénocarbonate d'ammonium (NH4HCO3) sont aussi beaucoup utilisés.

Usages du bicarbonate de soude

Le bicarbonate de soude présente de nombreuses utilisations :

• produits ménager (entretien du linge par exemple)- poudre à récurer pour salle de bains (lavabos et baignoires)
• blanchisseur de dents dans les dentifrices (réaction chimique avec le tartre et action abrasive)
• extincteurs à poudre. Le bicarbonate de soude réagit avec du sulfate d'aluminium, la réaction dégage du CO2 qui va donner de la mousse à l'aide d'un émulsifiant aussi présent dans la poudre.
• anodisation de l'aluminium
• désodorisant

Quelques présentations de bicarbonate de soude commercial

pH constant de 8,35 et solution tampon de bicarbonate de soude

Pour le domaine des réactions acido-basiques, le bicarbonate de soude a une propriété surprenante : lorsqu'on dissout du bicarbonate de soude dans de l'eau pure, quelle que soit la concentration de bicarbonate de soude, le pH de la solution sera toujours de 8,35 ! Ceci est un résultat dû au caractère amphotère de l'ion hydrogénocarbonate dans la mesure où la concentration est tout de même suffisante pour qu'on puisse considérer que la réaction prépondérante est la suivante :

Dans ce cas, on peut écrire la constante de la réaction en fonction des deux pKa et déduire que le pH vaut la moyenne des deux pKa (pH = 1/2 (pKa1 + pKa2) = 1/2 (6.3+10.4). Cette valeur de pH ne dépend pas de la concentration en ion hydrogénocarbonate !