Pour diminuer l'acidité de la sauce tomate, la grand-mère de Bastien, fine cuisinière, dit qu'il faut lui rajouter un demi-verre d'eau dans lequel on a dissous une demi-cuillère à café de bicarbonate de soude.

Le bicarbonate de soude est le nom commercial d'une espèce chimique appelée également : hydrogénocarbonate de sodium de formule : $NaHCO_3$.

Le bicarbonate de soude est une espèce chimique soluble dans de l'eau.

Compléter le tableau ci-dessous décrivant la composition de l’eau.

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Le bicarbonate de soude se dissout plutôt bien dans l’eau, sa solubilité a pour valeur : 87 g/L.
2.1 Au laboratoire, on dispose d’un litre d’eau, on y verse 120 g de bicarbonate de soude, et on agite pendant une minute. Décrire succinctement ce que l’on observe.
2.2. Donner la définition de la solubilité d’un composé dans l’eau.
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Au laboratoire, on cherche à déterminer le pH d’une solution aqueuse de bicarbonate de soude à l’aide de papier pH. On dépose une goutte de cette solution sur un petit bout de papier pH.
On donne :

3.1. Le papier pH mis en contact avec la solution prend une teinte vert foncé. Donner la valeur du pH de cette solution.
3.2 Indiquer la nature de cette solution (acide, neutre ou basique).
3.3. Entourer, parmi les ions suivants, celui dont la présence est responsable de la nature de la solution :

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Cette transformation se traduit par l’équation chimique suivante :
$H^+ + HCO_3^- \longrightarrow H_2O + CO_2$
4.1 Écrire la formule des réactifs de cette transformation.
4.2 Entourer parmi les actions suivantes ce que traduit cette équation (plusieurs réponses possibles) :
a) Disparition de l’espèce $H^+$
b) Apparition de l’espèce $H^+$
c) Disparition de l’espèce $H_2O$
d) Apparition de l’espèce $H_2O$
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On considérera que la sauce tomate se comporte comme une solution aqueuse.
L’acidité d’une solution aqueuse est liée à la présence des ions $H^+$. Plus leur nombre est important, plus la solution est acide.
Question : à partir des informations données dans l’ensemble du sujet, expliquer pourquoi la recette de la grand-mère de Bastien est une bonne recette pour diminuer l’acidité de la sauce tomate.

1. Dans la molécule d’eau $H_2O$

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2. La solution de bicarbonate de soude.

2.1. Le bicarbonate de soude a une solubilité de 87 g/L. Cela signifie qu’on ne peut dissoudre que 87 g de bicarbonate de soude (soluté) dans 1L d’eau (solvant).
Si on met 120 g de bicarbonate de soude, une partie du soluté va se dissoudre (87 g) et le reste ($120 - 87$= 33 g) va rester solide au fond du récipient. La solution est saturée.
2.2. La solubilité est la masse maximale de soluté que l’on peut dissoudre dans 1 litre de solvant.
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3. La nature de la solution de bicarbonate de soude.

3.1. pH = 8
3.2. Comme le pH est supérieur à 7, la solution est basique.
3.3. $HO^-$
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4. La transformation chimique dans la casserole.

4.1. Les réactifs : $H^+$ et $HCO_3^-$
4.2.
a) Disparition de l’espèce $H^+$
d) Apparition de l’espèce $H_2O$
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5. En rajoutant la solution saturée en bicarbonate de soude, on obtient la réaction chimique suivante :

$H^+ + HCO_3^- \longrightarrow H_2O + CO_2$
Les ions hydrogène sont consommés. Il y a de moins en moins d’ions hydrogène donc le pH augmente et la sauce tomate est de moins en moins acide.