Комбинирането на калциев хлорид и сода за хляб - натриев бикарбонат - в запечатваща се найлонова торбичка е любим експеримент по 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 да 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, защото един от страничните продукти на реакцията е солна киселина, която е достатъчно корозивна, за да изгори кожата ви.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
Комбинирайте натриев бикарбонат (сода за хляб), калциев хлорид и вода и получавате калциев карбонат (креда утайка) плюс газ от въглероден диоксид, натриев хлорид (готварска сол), солна киселина и справедливо количество топлина.
Какви са реагентите?
На практика всеки е запознат с натриевия бикарбонат (NaHCO3), защото това е содата за хляб, която използвате за дезодориране на хладилника. По-малко хора са запознати с калциевия хлорид (CaCl
2), но трябва да бъдат. Подобно на натриевия хлорид, той е сол и е хигроскопичен, което означава, че абсорбира влагата от въздуха. Поставянето на чиния с калциев хлорид в килера е добър начин да предпазите дрехите си от плесен. Калциевият хлорид помага за контрол на праха и работи като хранителна добавка, защото може да направи солите като вкус на кисели краставички солени, без 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 да държите и двете в противоположните ъгли на найлонова торбичка и поставете флакон с вода между тях, така че когато разклатите торбата, те да се комбинират с водата и всяка други.
Когато комбинирате реагентите, се получават две неща. Първото нещо е, че те се комбинират, за да образуват калциев карбонат - съединение, намиращо се във варовик, креда, мрамор и черупките на охлюви и морски създания - заедно с натриев хлорид и водород йони. Водородните йони превръщат разтвора в киселина и те се комбинират с остатъците от натриев бикарбонат, за да образуват въглероден диоксид газ, вода и натриеви йони. Те също се комбинират с хлор, за да получат хлороводород.
Отделянето на газ от въглероден диоксид взривява торбата и тъй като газът се получава в екзотермична реакция, температурата на разтвора се повишава.
Химическите уравнения
При първата реакция реагентите се комбинират, образувайки калциев карбонат, натриев хлорид и водородни йони. Уравнението за тази реакция е:
CaCl2 + 2 NaHCO3 > CaCO3 + 2 NaCl + Н+
След това водородните йони се комбинират с неизползвания натриев бикарбонат, за да образуват въглероден диоксид, вода и натриеви йони.
Н+ + NaHCO3 > СО2 + Н2O + Na+
Натриевият хлорид се дисоциира на Cl- и Na + йони във вода. Някои от свободните хлорни йони се комбинират с водородни йони, образувайки хлороводород.
Н+ + Cl- > HCl
Опростено уравнение за цялостния процес е:
NaHCO3(s) + CaCl2(s) + H2O (l)> CaCO3(s) + CO2(g) + NaCl (aq) + HCl (aq)