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L’acide nitrique peut être produit en mélangeant du nitrate de sodium avec de l’acide sulfurique et en chauffant le mélange à 83 degrés Celsius. Laquelle des réponses suivantes est l’équation bilan correcte de cette réaction ? (A) NaNO2 plus H2SO4 produit NaSO3 plus H2NO3. (B) Na(NO3)2 plus H2SO4 produit NaSO4 plus deux HNO3. (C) NaNO3 plus HSO4 produit NaSO4 plus HNO3. (D) NaNO3 plus H2SO4 produit NaHSO4 plus HNO3. Ou (E) Na2(NO3) plus deux H2SO4 produit deux NaSO4 plus H2NO3 plus H2.
Cette question décrit le bilan d’une réaction et nous demande ensuite de trouver l’équation bilan qui lui correspond. Pour sélectionner la bonne équation bilan, nous devons déterminer les formules chimiques des composés nommés dans la question. Le composé le plus simple pour commencer est le nitrate de sodium. Le nitrate de sodium est un composé ionique composé d’un ion sodium et d’un ion nitrate. Puisque les deux ions ont des charges opposées, un ion un plus et un ion un moins, nous pouvons les combiner dans un rapport de un pour un afin de déterminer la formule chimique du nitrate de sodium, NaNO3.
Dans nos choix de réponses ici, le premier réactif, celui qui devrait être le nitrate de sodium, a la bonne formule chimique uniquement dans les choix de réponse (C) et (D). Nous pouvons donc éliminer les trois autres choix de réponse. Il y a deux acides dans ce problème : l’acide nitrique et l’acide sulfurique. Et nous pouvons déterminer leurs formules chimiques en observant une certaine règle. La règle appropriée ici pour nommer les acides est que si le nom d’un ion se termine par -ate, le nom de l’acide qu’il forme se termine par -ique.
Par exemple, dans ce problème, nous avons l’acide nitrique. En se basant sur la règle, nous savons que l’anion de l’acide nitrique est un ion nitrate. Nous avons examiné l’ion nitrate plus tôt. Sa formule chimique est NO3−. Pour le transformer en acide, il suffit d’ajouter suffisamment d’hydrogènes pour contrer la charge négative. Dans ce cas, il n’en faut qu’un. La formule chimique de l’acide nitrique est HNO3. Les deux choix de réponse restants possèdent la bonne formule de l’acide nitrique comme l’un des produits de l’équation chimique. Nous devons donc examiner l’acide sulfurique.
En suivant le même schéma que précédemment, nous commençons par l’acide sulfurique. Selon la règle de dénomination, l’anion devrait se terminer par -ate, un ion sulfate. L’ion sulfate a la formule chimique SO42−. Puisque l’ion sulfate a une charge de deux moins, nous devons ajouter deux ions hydrogène pour nous retrouver avec un composé neutre. Si nous comparons le deuxième réactif de chaque choix de réponse restant, nous pouvons voir que seul le choix de réponse (D) a la bonne formule chimique de l’acide sulfurique, H2SO4. Le choix (D) est la bonne réponse. Elle représente correctement NaNO3 comme formule chimique du nitrate de sodium, H2SO4 comme formule chimique de l’acide sulfurique et HNO3 comme formule chimique de l’acide nitrique. Le dernier composé, l’hydrogénosulfate de sodium, n’est pas mentionné dans la question, mais c’est un produit de cette réaction.
Donc, « laquelle des réponses suivantes est l’équation bilan correcte de cette réaction ? » C’est la réaction indiquée dans le choix (D). NaNO3 plus H2SO4 produit NaHSO4 plus HNO3.
