يعد الجمع بين كلوريد الكالسيوم وصودا الخبز - بيكربونات الصوديوم - في كيس بلاستيكي قابل للغلق تجربة كيميائية مفضلة في المدرسة الثانوية. ينتج غازًا ، لذلك إذا أغلقت الكيس بعد دمج المواد الكيميائية ، فسوف تنفجر الحقيبة مثل البالون. سبب آخر يحب معلمي الكيمياء بالمدارس الثانوية هذه التجربة هو أن المزيج ينتج حرارة ، لذا فهو مثال ممتاز على التفاعل الطارد للحرارة. ارتدِ نظارات واقية وقفازات مطاطية عند الجمع بين هذين المركبين ، لأن أحد المنتجات الثانوية للتفاعل هو حمض الهيدروكلوريك ، وهو مادة أكالة بدرجة كافية لحرق بشرتك.
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)
اخلط بيكربونات الصوديوم (صودا الخبز) وكلوريد الكالسيوم والماء لتحصل على كربونات الكالسيوم (طباشيري) المترسب) بالإضافة إلى غاز ثاني أكسيد الكربون ، وكلوريد الصوديوم (ملح الطعام) ، وحمض الهيدروكلوريك وكمية لا بأس بها من الحرارة.
ما هي المتفاعلات؟
يكاد يكون الجميع على دراية ببيكربونات الصوديوم (NaHCO3) ، لأنها صودا الخبز التي تستخدمها لإزالة الروائح الكريهة من الثلاجة. قلة من الناس يعرفون كلوريد الكالسيوم (CaCl2) ، لكن يجب أن يكونوا كذلك. مثل كلوريد الصوديوم ، إنه ملح ، وهو مسترطب ، مما يعني أنه يمتص الرطوبة من الهواء. يعد وضع طبق من كلوريد الكالسيوم في خزانتك طريقة جيدة لحماية ملابسك من العفن. يساعد كلوريد الكالسيوم على التحكم في الغبار ويعمل كمادة مضافة للغذاء ، لأنه يمكن أن يجعل الأطعمة مثل المخللات ذات مذاق مالح دون إضافة كلوريد الصوديوم فعليًا.
رد فعل من جزئين
يجب أن يحدث التفاعل بين بيكربونات الصوديوم وكلوريد الكالسيوم في محلول ، لذلك يكون الماء دائمًا جزءًا من التفاعل. يذوب كلا المتفاعلين بسهولة في الماء ، لذا لا يمثل ذلك مشكلة. يمكنك إذابة أحدهما في الماء ثم إضافة الآخر ، أو يمكنك الاحتفاظ بهما في زاويتين متقابلتين من كيس بلاستيكي ووضع قنينة ماء بينهما بحيث ، عندما تهز الكيس ، تتحد مع الماء وكل منهما آخر.
عندما تجمع المتفاعلات ، يحدث شيئين. أول شيء أنها تتحد لتشكل كربونات الكالسيوم - وهو مركب موجود في الحجر الجيري ، الطباشير والرخام وأصداف القواقع والمخلوقات البحرية - إلى جانب كلوريد الصوديوم والهيدروجين الأيونات. تحول أيونات الهيدروجين المحلول إلى حامضي ، وتتحد مع بقايا بيكربونات الصوديوم لإنتاج غاز ثاني أكسيد الكربون والماء وأيونات الصوديوم. كما أنها تتحد مع الكلور لإنتاج كلوريد الهيدروجين.
يؤدي إطلاق غاز ثاني أكسيد الكربون إلى تفجير الكيس ، ولأن الغاز ينتج في تفاعل طارد للحرارة ، ترتفع درجة حرارة المحلول.
المعادلات الكيميائية
في التفاعل الأول ، تتحد المواد المتفاعلة لتكوين كربونات الكالسيوم وكلوريد الصوديوم وأيونات الهيدروجين. معادلة هذا التفاعل هي:
كاكل2 + 2 ناهكو3 > كربونات الكالسيوم3 + 2 كلوريد الصوديوم + H+
ثم تتحد أيونات الهيدروجين مع بيكربونات الصوديوم غير المستخدمة لتكوين ثاني أكسيد الكربون والماء وأيونات الصوديوم.
ح+ + ناهكو3 > CO2 + ح2يا + نا+
يتفكك كلوريد الصوديوم إلى أيونات Cl- و Na + في الماء. تتحد بعض أيونات الكلور الحرة مع أيونات الهيدروجين لتكوين كلوريد الهيدروجين.
ح+ + Cl- > حمض الهيدروكلوريك
المعادلة المبسطة للعملية الشاملة هي:
ناهكو3(ق) + كاكل2(ق) + ح2O (ل)> كربونات الكالسيوم3(ق) + CO2(ز) + كلوريد الصوديوم (عبد القدير) + حمض الهيدروكلوريك (عبد القدير)