L'eau de Javel est une solution d'hypochlorite de sodium et d'eau. Le chlore gazeux est produit lorsque l'acide sulfurique est mélangé avec de l'eau de Javel. Cette réaction est fonction du changement de pH de la solution d'alcalin à acide combiné aux propriétés oxydantes fortes de l'acide hypochloreux.
Acides et bases
Un acide est un composé chimique qui donne un ion hydrogène (H+) à un autre composé. Le composé qui reçoit l'ion hydrogène s'appelle une base. La mesure normale du pH pour l'eau pure est de 7,0. Lorsqu'un composé acide est dissous dans l'eau, la solution résultante a un pH inférieur à 7,0. Lorsqu'une base ou un composé alcalin est dissous dans l'eau, le pH de la solution est supérieur à 7.0.
Agents oxydants
Un agent oxydant est un produit chimique ayant une forte affinité pour les électrons. Dans une réaction d'oxydoréduction (ou réaction chimique redox), l'agent oxydant reçoit des électrons tandis que l'agent réducteur en perd.
L'eau de Javel
L'hypochlorite de sodium (NaClO) est une forme stabilisée de chlore. L'eau de Javel utilisée à la maison est généralement composée de 3 % à 6 % d'hypochlorite de sodium mélangé à de l'eau. L'ajout d'hypochlorite de sodium à l'eau crée de l'acide hypochloreux (HOCl) et de l'hydroxyde de sodium (NaOH). La formule de cette réaction peut être exprimée comme suit: NaOCl + H2O? HOCl + NaOH-. L'hydroxyde de sodium est une base, rendant l'eau de Javel alcaline, avec un pH d'environ 12,5.
Acide sulfurique
L'acide sulfurique (H2SO4) est un liquide incolore, inodore et visqueux. L'acide sulfurique est un oxydant extrêmement corrosif. Lorsqu'il est dilué dans une solution aqueuse, l'acide sulfurique se dissocie en un cation hydrogène (H+) et un anion sulfate (SO4-2). L'acide sulfurique dans l'eau crée une solution très acide avec un pH qui varie en fonction de la proportion d'acide sulfurique dans l'eau.
Eau de Javel et acide sulfurique
Lorsqu'un acide est mélangé à de l'hypochlorite de sodium, l'acide donnera une molécule d'hydrogène au composé, remplaçant la molécule de sodium (Na) pour produire de l'acide hypochloreux (HClO). Le mélange d'acide sulfurique avec une solution d'hypochlorite de sodium donnera une solution de sulfate de sodium (Na2SO4) et d'acide hypochloreux.
En utilisant l'indice (aq) pour représenter les composés en solution, la formule peut être exprimée comme suit: 2NaOCl (aq) + H2SO4(aq) => Na2SO4(aq) + 2HClO(aq).
Eau de Javel et chlore gazeux
La réaction de l'acide sulfurique et de l'hypochlorite de sodium ne s'arrête pas à la production de sulfate de sodium et d'acide hypochloreux. Dans les solutions aqueuses, l'hypocholorite (HClO) et le chlore (Cl2) atteignent un équilibre qui dépend du pH de la solution. Dans une solution acide, l'équilibre favorise le chlore de la manière suivante: L'acide hypochloreux se décompose partiellement en anion hypochlorite (OCl?) et en cation hydrogène (H+). L'acide hypochloreux est un oxydant fort, de sorte que l'acide hypochloreux restant dans la solution oxyde l'anion hypochlorite produisant le chlore gazeux irritant et toxique (Cl2).