Étudier l'action de l'acide nitrique sur le calcaire - Exercice

Les activités volcaniques et humaines expliquent la présence d'espèces acides dans l'eau de pluie : on parle de pluies acides. Ces pluies ruissellent sur les roches qui composent le sol et en traversent les différentes couches en s'infiltrant. Parmi les roches, le calcaire présent peut réagir avec les espèces acides. Cet exercice s'intéresse à l'action des acides sur le calcaire.

Le calcaire est une roche essentiellement composée de carbonate de calcium, une espèce chimique ionique de formule CaCO₃, elle-même composée d'ions calcium  et d'ions carbonate .

L'acide nitrique est une espèce chimique acide de formule HNO₃, formée à partir d'un ion hydrogène H⁺ et d'ions nitrate .

L'action de l'acide sur le calcaire forme du dioxyde de carbone et de l'eau.

Données : dans la transformation étudiée, les ions calcium et nitrate sont spectateurs. 

1. Ajuster l'équation de réaction ci-dessous qui modélise l'action de l'acide sur le calcaire :

Une expérience est menée pour illustrer le phénomène. Pour cela, 1 mole de calcaire est introduite dans un bécher où est ensuite versé de l'acide nitrique contenant 2,5 moles d'ions H⁺. 

2. Déterminer quel est le réactif limitant de la transformation.

3. Proposer une expérience à mettre en œuvre au laboratoire pour vérifier que la transformation produit bien du dioxyde de carbone.