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Vidéo de question : Déterminer la propriété qui engendre un test de CO₂ négatif pour le carbonate de sodium Chimie

Le carbonate de lithium se décompose à 1000 °C selon l’équation indiquée. Un étudiant tente une expérience similaire en utilisant du carbonate de sodium mais n’obtient pas de résultat positif lorsqu’il utilise de l’eau de chaux pour analyser la présence de dioxyde de carbone. Quelle affirmation explique correctement pourquoi c’est le cas ? [A] Le carbonate de sodium ne se décompose pas avec la chaleur. [B] Le carbonate de sodium produit du monoxyde de carbone lorsqu’il se décompose. [C] Le carbonate de sodium produit du carbone, sous forme de suie, et de l’oxygène gazeux lorsqu’il se décompose. [D] Le carbonate de sodium réagit avec la vapeur d’eau dans l’air lorsqu’il est chauffé, produisant de l’oxyde de sodium et de l’acide carbonique.

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Transcription de vidéo

Le carbonate de lithium se décompose à 1000 degrés Celsius selon l’équation indiquée. Li2CO3 solide se décompose pour former Li2O solide plus CO2 gazeux. Un étudiant tente une expérience similaire en utilisant du carbonate de sodium mais n’obtient pas de résultat positif lorsqu’il utilise de l’eau de chaux pour analyser la présence de dioxyde de carbone. Quelle affirmation explique correctement pourquoi c’est le cas ? (A) Le carbonate de sodium ne se décompose pas avec la chaleur. (B) Le carbonate de sodium produit du monoxyde de carbone lorsqu’il se décompose. (C) Le carbonate de sodium produit du carbone, sous forme de suie, et de l’oxygène gazeux lorsqu’il se décompose. Ou (D), le carbonate de sodium réagit avec la vapeur d’eau dans l’air lorsqu’il est chauffé, produisant de l’oxyde de sodium et de l’acide carbonique.

Dans cette question, nous voulons savoir pourquoi l’étudiant n’a pas obtenu de résultat positif pour le dioxyde de carbone.

Le sodium est un élément bien connu du groupe un du tableau périodique. Et comme nous savons que les groupes du tableau périodique ont généralement des propriétés similaires, nous pouvons comprendre pourquoi l’étudiant s’attendait à observer un résultat similaire. Le sodium est également incroyablement courant sur Terre et c’est le sixième élément le plus abondant. Ses ions chargés positivement se trouvent dans les objets de la vie quotidienne, tels que le sel de table.

Le carbonate de sodium, un composé du métal sodium, est utilisé dans de nombreux procédés de fabrication, y compris pour le verre, le papier et le savon. Le carbonate de sodium est fabriqué industriellement par le procédé Solvay. Là, le chlorure de sodium réagit avec le dioxyde de carbone, l’ammoniac et l’eau pour former de l’hydrogénocarbonate de sodium et du chlorure d’ammonium. L’hydrogénocarbonate de sodium précipite dans la solution et il est chauffé jusqu’à ce qu’il se décompose en carbonate de sodium, qui est un composé stable à la chaleur.

Lorsqu’on compare la stabilité relative des composés de sodium et de lithium, il est important de rappeler les tendances du tableau périodique pour la réactivité. La réactivité élémentaire augmente lorsque vous vous déplacez du haut vers le bas du tableau périodique, ce qui signifie que le sodium élémentaire est plus réactif que le lithium. En outre, la stabilité des composés formés par la réaction de ces métaux est inversement proportionnelle à la réactivité initiale. Et ainsi, en nous basant sur ces tendances, nous savons que les composés de sodium sont relativement plus stables que les composés de lithium avec une composition atomique similaire.

Et comme nous savons que le carbonate de sodium est un composé stable thermiquement qui ne se décompose pas à haute température, nous pouvons revenir à la question et y répondre. Quelle affirmation explique correctement pourquoi l’étudiant n’obtient pas de résultat positif lorsqu’il utilise de l’eau de chaux pour analyser la présence de dioxyde de carbone avec le carbonate de sodium ? Comme nous savons que le carbonate de sodium est un composé stable thermiquement, nous pouvons répondre correctement avec le choix de réponse (A). Le carbonate de sodium ne se décompose pas avec la chaleur.

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