Das Kombinieren von Calciumchlorid und Backpulver – Natriumbicarbonat – in einer verschließbaren Plastiktüte ist ein beliebtes Chemieexperiment in der High School. Es produziert ein Gas. Wenn Sie also den Beutel nach dem Kombinieren der Chemikalien verschließen, wird der Beutel wie ein Ballon aufgeblasen. Ein weiterer Grund, warum Chemielehrer an Gymnasien dieses Experiment lieben, ist, dass die Kombination Wärme erzeugt, also ist es ein ausgezeichnetes Beispiel für eine exotherme Reaktion. Tragen Sie eine Schutzbrille und Gummihandschuhe, wenn Sie diese beiden Verbindungen kombinieren, da eines der Nebenprodukte der Reaktion Salzsäure ist, die ätzend genug ist, um Ihre Haut zu verbrennen.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Kombinieren Sie Natriumbicarbonat (Backpulver), Calciumchlorid und Wasser und Sie erhalten Calciumcarbonat (ein kalkhaltiges chalk Niederschlag) plus Kohlendioxidgas, Natriumchlorid (Kochsalz), Salzsäure und eine angemessene Menge amount Hitze.
Was sind die Reaktanten?
Nahezu jeder kennt Natriumbicarbonat (NaHCO
3), weil es das Backpulver ist, mit dem Sie Ihren Kühlschrank desodorieren. Weniger Menschen sind mit Calciumchlorid (CaCl2), aber das sollten sie sein. Es ist wie Natriumchlorid ein Salz und hygroskopisch, was bedeutet, dass es Feuchtigkeit aus der Luft aufnimmt. Eine Schüssel mit Kalziumchlorid in deinen Schrank zu stellen ist eine gute Möglichkeit, deine Kleidung vor Schimmel zu schützen. Calciumchlorid hilft bei der Staubkontrolle und wirkt als Lebensmittelzusatzstoff, da es Lebensmittel wie Gurken salzig schmecken lassen kann, ohne dass tatsächlich Natriumchlorid hinzugefügt wird.Eine zweiteilige Reaktion
Die Reaktion zwischen Natriumbicarbonat und Calciumchlorid muss in Lösung erfolgen, daher ist Wasser immer ein Teil der Reaktion. Beide Reaktanten lösen sich leicht in Wasser auf, so dass dies kein Problem darstellt. Sie können eines in Wasser auflösen und dann das andere hinzufügen, oder Sie können beide in gegenüberliegenden Ecken einer Plastiktüte aufbewahren und stellen Sie ein Fläschchen mit Wasser dazwischen, damit sie sich beim Schütteln des Beutels mit dem Wasser und jedem verbinden andere.
Wenn Sie die Reaktanten kombinieren, passieren zwei Dinge. Das erste ist, dass sie sich zu Calciumcarbonat verbinden – einer Verbindung, die in Kalkstein vorkommt. Kreide, Marmor und die Schalen von Schnecken und Meeresbewohnern – zusammen mit Natriumchlorid und Wasserstoff Ionen. Die Wasserstoffionen machen die Lösung sauer und verbinden sich mit übrig gebliebenen Natriumbicarbonat, um Kohlendioxidgas, Wasser und Natriumionen zu erzeugen. Sie verbinden sich auch mit Chlor zu Chlorwasserstoff.
Die Freisetzung von Kohlendioxidgas bläst den Beutel auf, und da das Gas in einer exothermen Reaktion entsteht, steigt die Temperatur der Lösung.
Die chemischen Gleichungen
In der ersten Reaktion verbinden sich die Reaktanten zu Calciumcarbonat, Natriumchlorid und Wasserstoffionen. Die Reaktionsgleichung lautet:
CaCl2 + 2 NaHCO3 > CaCO3 + 2 NaCl + H+
Die Wasserstoffionen verbinden sich dann mit unverbrauchtem Natriumbicarbonat zu Kohlendioxid, Wasser und Natriumionen.
H+ + NaHCO3 > CO2 + H2O + Na+
Natriumchlorid dissoziiert in Wasser in Cl- und Na+-Ionen. Einige der freien Chlorionen verbinden sich mit Wasserstoffionen zu Chlorwasserstoff.
H+ + Cl- > HCl
Eine vereinfachte Gleichung für den Gesamtprozess lautet:
NaHCO3(s) + CaCl2(s) + H2O(l) > CaCO3(s) + CO2(g) + NaCl (wässrig) + HCl (wässrig)