Kombiniranje kalcijevog klorida i sode bikarbone - natrijevog bikarbonata - u plastičnoj vrećici koja se zatvara omiljeni je srednjoškolski kemijski eksperiment. Proizvodi plin, pa ako zatvorite vrećicu nakon kombiniranja kemikalija, vrećica će se raznijeti poput balona. Još jedan razlog zbog kojeg profesori kemije u gimnazijama vole ovaj eksperiment je taj što kombinacija proizvodi toplinu, pa je to izvrstan primjer egzotermne reakcije. Nosite naočale i gumene rukavice kad kombinirate ova dva spoja, jer je jedan od nusprodukata reakcije klorovodična kiselina koja je dovoljno nagrizajuća da vam opeče kožu.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Kombinirajte natrijev bikarbonat (sodu bikarbonu), kalcijev klorid i vodu i dobit ćete kalcijev karbonat (kreda) taloga) plus plin ugljični dioksid, natrijev klorid (kuhinjska sol), klorovodična kiselina i prilična količina toplina.
Koji su reaktanti?
Gotovo je svima poznat natrijev bikarbonat (NaHCO3), jer je to soda bikarbona koju koristite za dezodoriranje hladnjaka. Manje je ljudi upoznato s kalcijevim kloridom (CaCl
2), ali trebali bi biti. Poput natrijevog klorida, to je sol i higroskopna je, što znači da upija vlagu iz zraka. Stavljanje posude s kalcijevim kloridom u ormar dobar je način da odjeću zaštitite od plijesni. Kalcijev klorid pomaže u kontroli prašine i djeluje kao dodatak hrani, jer hranu poput kiselih krastavaca može učiniti slanim, a da zapravo ne doda natrijev klorid.Dvodijelna reakcija
Reakcija između natrijevog bikarbonata i kalcijevog klorida mora se odvijati u otopini, pa je voda uvijek dio reakcije. Oba se reaktanta lako otapaju u vodi, pa to nije problem. Jedno možete otopiti u vodi, a zatim dodati drugo, ili oboje možete držati u suprotnim kutovima plastične vrećice i stavite bočicu s vodom između njih tako da se, kad protresete vrećicu, sjedine s vodom i svakom drugo.
Kad kombinirate reaktante, događaju se dvije stvari. Prva stvar je da se kombiniraju i tvore kalcijev karbonat - spoj koji se nalazi u vapnencu, kreda, mramor i ljuske puževa i morskih bića - zajedno s natrijevim kloridom i vodikom ioni. Vodikovi ioni otopinu pretvaraju u kiselu, a oni se kombiniraju s ostacima natrijevog bikarbonata dajući plinoviti ugljični dioksid, vodu i natrijeve ione. Također se kombiniraju s klorom kako bi stvorili klorovodik.
Otpuštanje plina ugljičnog dioksida puše u vreću, a budući da se plin stvara u egzotermnoj reakciji, temperatura otopine raste.
Kemijske jednadžbe
U prvoj reakciji reaktanti se kombiniraju i tvore kalcijev karbonat, natrijev klorid i vodikove ione. Jednadžba za ovu reakciju je:
CaCl2 + 2 NaHCO3 > CaCO3 + 2 NaCl + H+
Vodikovi se ioni zatim kombiniraju s neiskorištenim natrijevim bikarbonatom dajući ugljični dioksid, vodu i natrijeve ione.
H+ + NaHCO3 > CO2 + H2O + Na+
Natrijev klorid se disocira na ione Cl- i Na + u vodi. Neki od slobodnih klorovih iona kombiniraju se s vodikovim ionima stvarajući klorovodik.
H+ + Kl- > HCl
Pojednostavljena jednadžba za cjelokupni postupak je:
NaHCO3(s) + CaCl2(s) + H2O (l)> CaCO3(s) + CO2(g) + NaCl (vod.) + HCl (vod.)