Door Emmalise Mac | Bijgewerkt op 30 augustus 2022

Wanneer een stukje calciummetaal in een 6M zoutzuuroplossing wordt gebracht, vinden er twee verschillende, krachtige reacties plaats. Het begrijpen van het fundamentele zuur-base-gedrag van HCl in water is essentieel om de uitkomsten te voorspellen wanneer Ca wordt toegevoegd.

Zuurdissociatie in 6M HCl

Zoutzuur is een sterk zuur dat volledig dissocieert in een waterige oplossing:

HCl → H⁺+Cl⁻

Protonen associëren zich met water en vormen hydroniumionen:

H⁺+H₂O⇌H₃O⁺

In een 6M-oplossing is de concentratie H₃O⁺ hoog, wat een zeer lage pH oplevert. Watermoleculen blijven aanwezig, waardoor verdere reacties mogelijk zijn.

Reactie van calcium met H₃O⁺ en H₂O

Calciummetaal reageert met hydroniumionen en water, waarbij calciumhydroxide en waterstofgas ontstaan:

Ca+2H₃O⁺→Ca(OH)₂+H₂↑

Bij dit exotherme proces komen warmte en zichtbare waterstofbellen vrij. Het vers gevormde Ca(OH)₂ bedekt het oppervlak van de oplossing als een wit neerslag.

Vorming van calciumchloride

Tegelijkertijd combineren calciumionen met chloride-ionen om calciumchloride te vormen, een oplosbaar zout:

Ca²⁺+2Cl⁻→CaCl₂ (waterig)

CaCl₂ blijft opgelost in de oplossing; er vindt geen zichtbare neerslag plaats.

Deze reacties verschuiven collectief het evenwicht, verminderen de hydroniumconcentratie en verhogen de pH bescheiden, wat kan worden bevestigd door lakmoespapier.