Περιεχόμενο
Ο συνδυασμός χλωριούχου ασβεστίου και μαγειρικής σόδας - διττανθρακικού νατρίου - σε σφραγισμένη πλαστική σακούλα είναι ένα από τα αγαπημένα πειράματα χημείας στο σχολείο. Παράγει ένα αέριο, οπότε αν σφραγίσετε την τσάντα αφού συνδυάσετε τις χημικές ουσίες, η τσάντα θα ανατινάξει σαν μπαλόνι. Ένας άλλος λόγος που οι δάσκαλοι της χημείας στο σχολείο αγαπούν αυτό το πείραμα είναι ότι ο συνδυασμός παράγει θερμότητα, επομένως είναι ένα εξαιρετικό παράδειγμα μιας εξώθερμης αντίδρασης. Φορέστε γυαλιά και γάντια από καουτσούκ όταν συνδυάζετε αυτές τις δύο ενώσεις, επειδή ένα από τα υποπροϊόντα της αντίδρασης είναι το υδροχλωρικό οξύ, το οποίο είναι αρκετά διαβρωτικό για να καεί το δέρμα σας.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Συνδυάστε το διττανθρακικό νάτριο (σόδα ψησίματος), το χλωριούχο ασβέστιο και το νερό και λαμβάνετε ανθρακικό ασβέστιο (ασβέστιο) μαζί με αέριο διοξείδιο του άνθρακα, χλωριούχο νάτριο (επιτραπέζιο αλάτι), υδροχλωρικό οξύ και αρκετή θερμότητα.
Ποια είναι τα αντιδραστήρια;
Ουσιαστικά όλοι γνωρίζουν το όξινο ανθρακικό νάτριο (NaHCO3), επειδή είναι η σόδα ψησίματος που χρησιμοποιείτε για να αποσμηθείτε το ψυγείο σας. Λιγότεροι άνθρωποι γνωρίζουν το χλωριούχο ασβέστιο (CaCl2), αλλά πρέπει να είναι. Όπως το χλωριούχο νάτριο, το αλάτι και το υγροσκοπικό του, που σημαίνει ότι απορροφά την υγρασία από τον αέρα. Κάνοντας ένα πιάτο του χλωριούχου ασβεστίου στο ντουλάπι σας είναι ένας καλός τρόπος για να προστατεύσετε τα ρούχα σας από το καλούπι. Το χλωριούχο ασβέστιο βοηθά στον έλεγχο της σκόνης και λειτουργεί ως πρόσθετο τροφίμων, επειδή μπορεί να κάνει γεύσεις όπως το τουρσιά γεύση αλμυρού χωρίς στην πραγματικότητα να προσθέσει χλωριούχο νάτριο.
Μια αντίδραση δύο τμημάτων
Η αντίδραση μεταξύ όξινου ανθρακικού νατρίου και χλωριούχου ασβεστίου πρέπει να εμφανίζεται σε διάλυμα, έτσι το νερό είναι πάντα ένα μέρος της αντίδρασης. Και τα δύο αντιδραστήρια διαλύονται εύκολα στο νερό, έτσι δεν είναι ένα πρόβλημα. Μπορείτε να διαλύσετε το ένα στο νερό, στη συνέχεια να προσθέσετε το άλλο, ή να κρατήσετε και τις δύο στις αντίθετες γωνίες μιας πλαστικής σακούλας και τοποθετήστε ένα φιαλίδιο νερού μεταξύ τους έτσι ώστε, όταν ανακινείτε τη σακούλα, να συνδυάζονται με το νερό και το ένα με το άλλο.
Όταν συνδυάζετε τα αντιδραστήρια, συμβαίνουν δύο πράγματα. Το πρώτο πράγμα είναι ότι συνδυάζονται για να σχηματίσουν ανθρακικό ασβέστιο - μια ένωση που βρίσκεται σε ασβεστόλιθο, κιμωλία, μάρμαρο και τα κοχύλια σαλιγκαριών και θαλάσσιων πλασμάτων - μαζί με χλωριούχο νάτριο και ιόντα υδρογόνου. Τα ιόντα υδρογόνου μετατρέπουν το διάλυμα στο όξινο και συνδυάζονται με το παραμένον όξινο ανθρακικό νάτριο για να παράγουν αέριο διοξείδιο του άνθρακα, νερό και ιόντα νατρίου. Συνδυάζονται επίσης με το χλώριο για να δημιουργήσουν υδροχλώριο.
Η απελευθέρωση αερίου διοξειδίου του άνθρακα ανατινάζει τον σάκο και επειδή το αέριο παράγεται σε μια εξώθερμη αντίδραση, η θερμοκρασία του διαλύματος ανεβαίνει.
Οι χημικές εξισώσεις
Στην πρώτη αντίδραση, τα αντιδραστήρια συνδυάζονται για να σχηματίσουν ανθρακικό ασβέστιο, χλωριούχο νάτριο και ιόντα υδρογόνου. Η εξίσωση για αυτή την αντίδραση είναι:
CaCl2 + 2 NaHCO3 ---> CaCO3 + 2 NaCl + Η+
Στη συνέχεια, τα ιόντα υδρογόνου συνδυάζονται με αχρησιμοποίητο όξινο ανθρακικό νάτριο για να σχηματίσουν διοξείδιο του άνθρακα, νερό και ιόντα νατρίου.
H+ + NaHCO3 ---> CO2 + Η2O + Na+
Το χλωριούχο νάτριο διασπάται σε ιόντα Cl- και Na + σε νερό. Μερικά από τα ελεύθερα ιόντα χλωρίου συνδυάζονται με ιόντα υδρογόνου για να σχηματίσουν υδροχλώριο.
H+ + Cl- -> HCl
Μια απλοποιημένη εξίσωση για τη συνολική διαδικασία είναι:
NaHCO3(ες) + CaCl2(ων) + Η2O (1) -> CaCO3(ες) + CO2(g) + NaCI (υδατ.) + ΗΟΙ (υδατ.)