A mistura do azul de bromotimol com cloreto de cálcio resulta na alteração da cor da solução. O azul de bromotimol é um indicador de pH, o que significa que muda de cor dependendo da acidez ou basicidade de uma solução. Em pH neutro, o azul de bromotimol parece verde. Quando misturada com cloreto de cálcio, a solução torna-se mais ácida, fazendo com que o azul de bromotimol mude de cor para amarelo.

A reação que ocorre quando o azul de bromotimol e o cloreto de cálcio são misturados é uma reação de metátese, também conhecida como reação de dupla substituição. Neste tipo de reação, os íons positivos (cátions) de um composto trocam de lugar com os íons positivos de outro composto, e os íons negativos (ânions) dos dois compostos também trocam de lugar. Neste caso, os íons cálcio (Ca2+) do cloreto de cálcio substituem os íons hidrogênio (H+) do azul de bromotimol, formando o azul de bromotimol cálcico e o ácido clorídrico (HCl).

A equação química da reação é:

CaCl2 + HIn (azul de bromotimol) → CaIn2 + 2HCl

onde HIn representa o indicador azul de bromotimol.

Esta reação demonstra o princípio da química ácido-base, onde um ácido (HCl) é formado pela combinação de um íon hidrogênio (H+) e um ânion (Cl-), e uma base (azul de bromotimol de cálcio) é formada pela combinação de um cátion (Ca2+) e um ânion (In-).