A kalcium-klorid és a szódabikarbóna - nátrium-hidrogén-karbonát - összekapcsolása egy lezárható műanyag zacskóban a középiskolás kémiai kísérletek egyik kedvelt kísérlete. Gázt termel, így ha a vegyszerek összekeverése után lezárja a táskát, a táska léggömbként felrobbant. Egy másik ok, amiért a középiskolai kémiatanárok szeretik ezt a kísérletet, az, hogy a kombináció hőt termel, ezért kiváló példa egy exoterm reakcióra. A két vegyület kombinálásakor viseljen védőszemüveget és gumikesztyűt, mert a reakció egyik mellékterméke a sósav, amely elég maró hatású ahhoz, hogy megégesse a bőrt.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
Keverje össze a nátrium-hidrogén-karbonátot (szódabikarbóna), a kalcium-kloridot és a vizet, és kalcium-karbonátot (krétás) kap csapadék) plusz szén-dioxid gáz, nátrium-klorid (asztali só), sósav és jó mennyiségű hő.
Mik a reagensek?
Gyakorlatilag mindenki ismeri a nátrium-hidrogén-karbonátot (NaHCO3), mert ez a szódabikarbóna, amellyel szagtalanítja a hűtőszekrényt. Kevesebb ember ismeri a kalcium-kloridot (CaCl
2), de azoknak kell lenniük. A nátrium-kloridhoz hasonlóan ez só, és higroszkópos, ami azt jelenti, hogy elnyeli a levegő nedvességét. Ha egy edény kalcium-kloridot tesz a szekrényébe, jó módja annak, hogy megvédje ruháit a penésztől. A kalcium-klorid elősegíti a porszabályozást és élelmiszer-adalékként működik, mert ezáltal az ételek, például a savanyúságok, sós ízűek lehetnek, nátrium-klorid hozzáadása nélkül.Kétrészes reakció
A nátrium-hidrogén-karbonát és a kalcium-klorid közötti reakciónak oldatban kell történnie, így a víz mindig a reakció része. Mindkét reagens könnyen feloldódik vízben, így ez nem jelent problémát. Feloldhatja az egyiket vízben, majd hozzáadhatja a másikat, vagy megtarthatja mindkettőt a műanyag zacskó ellentétes sarkában és tegyen egy fiolát vízzel közéjük, hogy amikor a zacskót rázza, összeolvadjon a vízzel és mindegyikkel Egyéb.
A reaktánsok összekapcsolásakor két dolog fordul elő. Az első dolog az, hogy egyesülve kalcium-karbonátot képeznek - a mészkőben található vegyületet, kréta, márvány, csigák és tengeri élők héja - nátrium-kloriddal és hidrogénnel együtt ionok. A hidrogénionok savassá teszik az oldatot, és a megmaradt nátrium-hidrogén-karbonáttal egyesülve szén-dioxid-gáz, víz és nátrium-ionokat képeznek. Klórral kombinálva hidrogén-kloridot is készítenek.
A szén-dioxid-gáz felszabadulása felrobbantja a zsákot, és mivel a gáz exoterm reakcióban keletkezik, az oldat hőmérséklete emelkedik.
A kémiai egyenletek
Az első reakcióban a reagensek kalcium-karbonát-, nátrium-klorid- és hidrogén-ionokat alkotnak. Ennek a reakciónak az egyenlete:
CaCl2 + 2 NaHCO3 > CaCO3 + 2 NaCl + H+
Ezután a hidrogénionok fel nem használt nátrium-hidrogén-karbonáttal egyesülve szén-dioxidot, vizet és nátrium-ionokat képeznek.
H+ + NaHCO3 > CO2 + H2O + Na+
A nátrium-klorid vízben Cl- és Na + -ionokká disszociál. A szabad klórionok egy része hidrogénionokkal kombinálva hidrogén-kloridot képez.
H+ + Cl- > HCl
A teljes folyamat egyszerűsített egyenlete:
NaHCO3(s) + CaCl2(s) + H2O (l)> CaCO3(s) + CO2(g) + NaCl (aq) + HCl (aq)