Préparation du chlorure

Préparation du chlorure d’hydrogène

Préparation du chlorure d’hydrogène
Mise à jour novembre 2021

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normales de température et de
pression, le chlorure d’hydrogène est un gaz plus dense
que l’air et très soluble dans l’eau. On examine ici
deux modes de préparation de ce composé. La première par réaction entre l’acide sulfurique concentré et le chlorure de sodium
permet d’obtenir un gaz très pur et sec. La seconde, plus facile
à mettre en œuvre, consiste à chauffer une solution d’acide
chlorhydrique.
ans les conditions

1. RÉACTION DE L’ACIDE SULFURIQUE CONCENTRÉ AVEC LE CHLORURE DE SODIUM
Dans une sorbonne opérationnelle, réaliser le montage ci-contre (cf. figure 1).
Dans le ballon, placer les morceaux de chlorure de sodium. Il est important d’utiliser
du « NaC, pur fondu » concassé. Lorsque l’on utilise du « NaC, cristallisé » à 99,5 %
(le plus courant) on observe la formation d’une mousse abondante dans le réacteur (cf.
ci-après). Dans l’ampoule de coulée, on verse une solution de H 2 SO 4 concentré (acide
sulfurique concentré à 95 % minimum).
Pour produire le chlorure d’hydrogène gazeux, faire couler l’acide sulfurique
goutte à goutte et chauffer légèrement le
réacteur. Agiter doucement pour faciliter le
dégagement du HC, (g) .
Le chlorure d’hydrogène obtenu par ce
procédé est sec et suffisamment pur pour être
utilisé directement. Le chlorure d’hydrogène
est un gaz plus dense que l’air (cf. article
« Remplir un ballon de verre avec un gaz »).
Lorsque l’on utilise du « NaC, cristallisé », il est conseillé de « mouiller légèrement »
le chlorure de sodium avec un peu d’acide
chlorhydrique concentré, cela a pour effet de
limiter la formation de mousse.
Important : le tuyau de dégagement doit
toujours rester libre, c’est la respiration du
réacteur. Sa fermeture conduit à une surpression dans le réacteur et peut faire sauter
le bouchon.

Figure 1 - Réacteur de préparation
de HCℓ(g).

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2. ÉQUATION DE RÉACTION
H 2 SO 4 (,) + NaC, (s) $ NaHSO 4 + HC, (g)
NaHSO 4 + NaC, (s) $ Na 2 SO 4 + HC, (g) .
3. QUELLES QUANTITÉS DE RÉACTIF PEUT-ON UTILISER ?
Lorsque l’on veut produire un gaz, il faut dans un premier temps purger le générateur. Cette opération peut nécessiter jusqu’à trois fois le volume total du générateur.
Ensuite, il faut tenir compte de la quantité de gaz qui sera piégée lors de la purification.
Deux moles de NaC, (117 g) et une mole de H 2 SO 4 (0,056 L d’acide sulfurique à 95 %) peuvent donner deux moles de HC, (g) soit environ 48 litres de gaz à
température ambiante. En théorie pour préparer 1 L de HC, (g) il faut 1,2 mL d’acide
sulfurique à 95 % et 2,5 g de chlorure de sodium (en prévoir un peu plus).
4. PEUT-ON STOCKER HCℓ(g) ?
Le chlorure d’hydrogène est un gaz très réactif avec l’eau. Il va réagir avec la
moindre trace d’eau. Cela mis à part, il peut être conservé dans un ballon soigneusement fermé.
En conséquence : le générateur constitué de verre et de matière plastique (bouchon,
feuille anglaise) peut être conservé à demeure dans une sorbonne.
5. AUTRE PRÉPARATION DE HCℓ(g) :
« DISTILLATION » D’ACIDE CHLORHYDRIQUE CONCENTRÉ
La concentration des solutions commerciales d’acide chlorhydrique concentré
(35 %) est d’environ 12 mol $ L– 1 . Lorsque l’on ouvre un flacon d’acide chlorhydrique
concentré, on peut observer des vapeurs «blanches» d’hydrate de HC,. Par chauffage
de la solution, il est possible d’évaporer (distiller) HC, (g) .
Dans une sorbonne opérationnelle, réaliser le montage de la figure 2 (cf. page
ci-contre). Ne pas oublier la pierre ponce, elle régule l’ébullition. Le tube à boules
utilisé pour réguler la pression (surpression ou dépression) contient de l’acide sulfurique
concentré plutôt que du mercure. Son rôle n’est pas crucial lorsque la circulation des
gaz reste libre sur l’ensemble du montage.
Le gaz que l’on obtient est hydraté. Il est possible de le déshydrater en le faisant
passer dans une colonne desséchante contenant du chlorure de calcium anhydre ou de
la ponce sulfurique (pierre ponce imbibée d’acide sulfurique concentré).
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Mise à jour novembre 2021

Préparation du chlorure d’hydrogène
Figure 2 - Générateur de chlorure d’hydrogène sec.

6. ARRÊT DE LA MANIPULATION (valable pour les deux préparations)
Une fois le HC, (g) récupéré, il convient d’arrêter la réaction puis de nettoyer le
générateur. Le gaz HC, est soluble dans l’eau ou dans une solution basique. L’idéal est
de neutraliser les acides présents avec une solution de soude concentrée.
7. SÉCURITÉ
Consulter les fiches toxicologiques sur le site de l’INRS (Institut national de
recherche et de sécurité) :
♦ Acide sulfurique concentré : très corrosif, déshydratant, oxydant à chaud.
♦ Acide chlorhydrique : corrosif, vapeurs corrosives.
♦ Chlorure d’hydrogène gazeux : gaz corrosif.
À défaut d’être présente sur le site de l’INRS, nous proposons celle du CNESST (Commission des normes, de l’équité, de la santé et de la sécurité au travail) au Canada :
♦ Chlorure de sodium : rien à signaler.

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