Kombinace chloridu vápenatého a jedlé sody - hydrogenuhličitanu sodného - v uzavíratelném plastovém sáčku je oblíbeným chemickým experimentem na střední škole. Produkuje plyn, takže pokud vak po kombinaci chemikálií utěsníte, vak vybuchne jako balón. Dalším důvodem, proč učitelé chemie na střední škole milují tento experiment, je to, že tato kombinace produkuje teplo, takže je vynikajícím příkladem exotermické reakce. Při kombinování těchto dvou sloučenin noste ochranné brýle a gumové rukavice, protože jedním z vedlejších produktů reakce je kyselina chlorovodíková, která je dostatečně žíravá na to, aby spálila vaši pokožku.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Zkombinujte hydrogenuhličitan sodný (jedlá soda), chlorid vápenatý a vodu a získáte uhličitan vápenatý (křídový sraženina) plus plynný oxid uhličitý, chlorid sodný (kuchyňská sůl), kyselina chlorovodíková a slušné množství teplo.
Co jsou reaktanty?
Prakticky každý zná hydrogenuhličitan sodný (NaHCO3), protože to je jedlá soda, kterou používáte k deodorizaci chladničky. Méně lidí zná chlorid vápenatý (CaCl
2), ale měly by být. Stejně jako chlorid sodný je to sůl a je hygroskopická, což znamená, že absorbuje vlhkost ze vzduchu. Vložení misky s chloridem vápenatým do skříně je dobrý způsob, jak chránit oblečení před plísní. Chlorid vápenatý pomáhá kontrolovat prach a funguje jako potravinářská přídatná látka, protože může způsobit, že potraviny, jako jsou okurky, budou slané, aniž by skutečně přidávaly chlorid sodný.Dvoudílná reakce
Reakce mezi hydrogenuhličitanem sodným a chloridem vápenatým musí probíhat v roztoku, takže voda je vždy součástí reakce. Oba reaktanty se snadno rozpouštějí ve vodě, takže to není problém. Jeden můžete rozpustit ve vodě a poté přidat druhý, nebo můžete oba ponechat v protilehlých rozích plastového sáčku a umístěte mezi ně lahvičku s vodou, aby se při protřepání sáčku spojily s vodou a s každým jiný.
Když zkombinujete reaktanty, nastanou dvě věci. První věc je, že se spojí za vzniku uhličitanu vápenatého - sloučeniny nacházející se ve vápenci, křída, mramor a skořápky hlemýžďů a mořských tvorů - spolu s chloridem sodným a vodíkem ionty. Vodíkové ionty způsobí, že se roztok okyselí a v kombinaci se zbytkem hydrogenuhličitanu sodného vznikne plynný oxid uhličitý, voda a ionty sodíku. Kombinují se také s chlorem, aby se vytvořil chlorovodík.
Uvolněním plynného oxidu uhličitého se vak vyhodí do vzduchu a protože se plyn vytváří exotermickou reakcí, teplota roztoku stoupá.
Chemické rovnice
V první reakci se reaktanty spojí za vzniku uhličitanu vápenatého, chloridu sodného a vodíkových iontů. Rovnice pro tuto reakci je:
CaCl2 + 2 NaHCO3 > CaCO3 + 2 NaCl + H+
Vodíkové ionty se poté spojí s nepoužitým hydrogenuhličitanem sodným za vzniku oxidu uhličitého, vody a sodných iontů.
H+ + NaHCO3 > CO2 + H2O + Na+
Chlorid sodný se ve vodě disociuje na ionty Cl- a Na +. Některé volné ionty chloru se kombinují s ionty vodíku za vzniku chlorovodíku.
H+ + Cl- > HCl
Zjednodušená rovnice pro celkový proces je:
NaHCO3(s) + CaCl2(s) + H2O (l)> CaCO3s) + CO2(g) + NaCl (vodný) + HCl (vodný)