L’eau de Javel est une solution aqueuse d’hypochlorite de sodium (
+
) et de chlorure de sodium (
+
) en milieu basique.
Elle est préparée par réaction directe entre le dichlore et la solution aqueuse d’hydroxyde de sodium. Cela correspond à la dismutation du dichlore ; le dichlore est à la fois réduit et oxydé.
Les couples en jeu sont :
/
et
/
.
1. Etablir, en milieu basique, les demi-équations électroniques des réactions intervenant lors de la dismutation du dichlore.
Le dichlore joue le rôle de réducteur : il s' et cède des électrons
Le dichlore joue le rôle d'oxydant : il se
et gagne des électrons
2. Ecrire l'équation chimique modélisant la préparation de l’eau de Javel.
3. La composition de l’eau de Javel dépend du pH. On a, dans l'eau, les équilibres suivants :
![javel13 javel13.gif](javel13.gif)
- Quelle est la nature de la réaction (2). Justifier.
La réaction (2) est une réaction d’oxydo-réduction : il y a échange d’
, oxydation des ions chlorure (couple
![javel101 javel101.gif](javel101.gif)
/
![javel10 javel10.gif](javel10.gif)
) et réduction de l’acide hypochloreux (couple HClO(aq)/
![javel101 javel101.gif](javel101.gif)
).
-Quelle est la nature de la réaction (3). Justifier.
La réaction (3) est une réaction acido-basique : il y a échange de
entre les couples HClO(aq)/
![javel100 javel100.gif](javel100.gif)
et
![vin111 vin111.gif](vin111.gif)
/
![vin102 vin102.gif](vin102.gif)
.
4. On donne, ci-dessous, un diagramme de distribution des espèces en fonction du pH.
![javel javel.gif](javel.gif)
- Déterminer la constante d’équilibre K de la réaction (3). Conclure.
![javel14 javel14.gif](javel14.gif)
Lorsque [
![javel100 javel100.gif](javel100.gif)
] = [HClO(aq)],alors pH = pK.
L’égalité des concentrations des espèces conjuguées (intersection des courbes 2 et 3) est obtenue à pH voisin 7,5.
Soit : pK =
. K = 10 exposant -7,5 voisin de 3,2 10 exposant-8
La constante d’équilibre étant très faible, la réaction est très
.
- En utilisant les trois équations proposées et le diagramme de distribution des espèces, expliquer ce qui se passe lorsqu’on ajoute progressivement de l’acide chlorhydrique concentré dans de l’eau de Javel.
En ajoutant progressivement de l’acide chlorhydrique dans l’eau de Javel, le pH
. L’équilibre précédent est déplacé dans le sens
, la formation de l’acide hypochloreux. Lorsque le pH devient inférieur à 5, une autre réaction a lieu, il se forme du
, d’abord solvaté. Lorsque la limite de solubilité est atteinte, l’équilibre (1) a lieu : du dichlore se dégage.
5. En milieu basique, l’ion hypochlorite réagit lentement avec l’eau selon la réaction (4):
2
![javel100 javel100.gif](javel100.gif)
= 2
![javel10 javel10.gif](javel10.gif)
+
![vin106 vin106.gif](vin106.gif)
- Quels sont les paramètres susceptibles d’accélérer la réaction de décomposition de l’ion hypochlorite ?
La
et la concentration de l’eau de Javel en ions hypochlorite accélèrent la décomposition de l'eau de Javel.
- En déduire le mode de stockage de l’eau de Javel le plus approprié.
Les solutions stockées doivent être des solutions
d’eau de Javel (éviter le stockage sous la forme de berlingots), placées dans un endroit frais.