Съдържание
Комбинирането на калциев хлорид и сода за хляб - натриев бикарбонат - в запечатваема пластмасова торбичка е любим експеримент за химия в гимназията. Той произвежда газ, така че ако запечатате торбата след комбиниране на химикалите, торбата ще се взриви като балон. Друга причина учителите по химия в гимназията обичат този експеримент е, че комбинацията произвежда топлина, така че е отличен пример за екзотермична реакция. Носете очила и гумени ръкавици, когато комбинирате тези две съединения, тъй като един от страничните продукти на реакцията е солна киселина, която е достатъчно корозивна, за да изгорите кожата ви.
TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
Комбинирайте натриев бикарбонат (сода за хляб), калциев хлорид и вода и получавате калциев карбонат (утайка от тебешир) плюс газ от въглероден диоксид, натриев хлорид (трапезна сол), солна киселина и доста голямо количество топлина.
Какви са реагентите?
На практика всеки е запознат с натриев бикарбонат (NaHCO3), защото содата му, която използвате за дезодориране на вашия хладилник. По-малко хора са запознати с калциев хлорид (CaCl2), но те трябва да бъдат. Подобно на натриевия хлорид, неговата сол и хигроскопична, което означава, че абсорбира влагата от въздуха. Поставянето на чиния с калциев хлорид в гардероба ви е добър начин да защитите дрехите си от мухъл. Калциевият хлорид помага за контрол на праха и работи като хранителна добавка, защото може да направи храни като кисели краставички вкус на солени, без всъщност да добавя натриев хлорид.
Реакция от две части
Реакцията между натриев бикарбонат и калциев хлорид трябва да протече в разтвор, така че водата винаги е част от реакцията. И двата реагента се разтварят лесно във вода, така че това не е проблем. Можете да разтворите едното във вода, след което да добавите другото, или можете да държите и двете в противоположни ъгли на найлонов плик и да поставите флакон с вода между тях, така че когато разклатите торбата, те да се комбинират с водата и един с друг.
Когато комбинирате реактивите, се получават две неща. Първото нещо е, че те се комбинират, за да образуват калциев карбонат - съединение, което се намира във варовик, креда, мрамор и черупките на охлюви и морски същества - заедно с натриев хлорид и водородни йони. Водородните йони превръщат разтвора в кисел и те се комбинират с остатъчен натриев бикарбонат, за да се получат въглероден диоксид, вода и натриеви йони. Те също се комбинират с хлор, за да се получи хлороводород.
Освобождаването на въглероден диоксид взривява торбата и тъй като газът се получава при екзотермична реакция, температурата на разтвора се повишава.
Химическите уравнения
При първата реакция реагентите се комбинират и образуват калциев карбонат, натриев хлорид и водородни йони. Уравнението за тази реакция е:
калциев хлорид2 + 2 NaHCO3 ---> CaCO3 + 2 NaCl + H+
След това водородните йони се комбинират с неизползван натриев бикарбонат, за да образуват въглероден диоксид, вода и натриеви йони.
Н+ + NaHCO3 ---> СО2 + Н2O + Na+
Натриевият хлорид се разделя на Cl- и Na + йони във вода. Някои от свободните хлорни йони се комбинират с водородни йони и образуват водороден хлорид.
Н+ + Cl- ---> HCl
Опростено уравнение за цялостния процес е:
разтвор на натриев бикарбонат3(s) + CaCl2(s) + H2O (l) ---> CaCO3(s) + CO2(ж) + NaCl (aq) + HCl (aq)