La combinazione di cloruro di calcio e bicarbonato di sodio - bicarbonato di sodio - in un sacchetto di plastica sigillabile è un esperimento di chimica preferito delle scuole superiori. Produce un gas, quindi se chiudi il sacchetto dopo aver combinato i prodotti chimici, il sacchetto esploderà come un palloncino. Un altro motivo per cui gli insegnanti di chimica delle scuole superiori amano questo esperimento è che la combinazione produce calore, quindi è un eccellente esempio di reazione esotermica. Indossa occhiali e guanti di gomma quando combini questi due composti, perché uno dei sottoprodotti della reazione è l'acido cloridrico, che è abbastanza corrosivo da bruciare la pelle.
TL; DR (troppo lungo; non letto)
Combina bicarbonato di sodio (bicarbonato di sodio), cloruro di calcio e acqua e ottieni carbonato di calcio (un gessoso calcium precipitato) più anidride carbonica, cloruro di sodio (sale da cucina), acido cloridrico e una discreta quantità di calore.
Quali sono i reagenti?
Praticamente tutti conoscono il bicarbonato di sodio (NaHCO
3), perché è il bicarbonato di sodio che usi per deodorare il frigorifero. Meno persone hanno familiarità con il cloruro di calcio (CaCl2), ma dovrebbero esserlo. Come il cloruro di sodio, è un sale ed è igroscopico, il che significa che assorbe l'umidità dall'aria. Mettere un piatto di cloruro di calcio nell'armadio è un buon modo per proteggere i vestiti dalla muffa. Il cloruro di calcio aiuta a controllare la polvere e funziona come additivo alimentare, perché può rendere salati cibi come i sottaceti senza aggiungere effettivamente cloruro di sodio.Una reazione in due parti
La reazione tra bicarbonato di sodio e cloruro di calcio deve avvenire in soluzione, quindi l'acqua fa sempre parte della reazione. Entrambi i reagenti si dissolvono facilmente in acqua, quindi non è un problema. Puoi scioglierne uno in acqua e poi aggiungere l'altro, oppure puoi tenerli entrambi negli angoli opposti di un sacchetto di plastica e metti una fiala d'acqua tra di loro in modo che, quando agiti il sacchetto, si uniscano all'acqua e ciascuno altro.
Quando combini i reagenti, accadono due cose. La prima cosa è che si combinano per formare carbonato di calcio, un composto che si trova nel calcare, gesso, marmo e gusci di lumache e creature marine - insieme a cloruro di sodio e idrogeno ioni. Gli ioni idrogeno rendono la soluzione acida e si combinano con il bicarbonato di sodio residuo per produrre anidride carbonica, acqua e ioni sodio. Si combinano anche con il cloro per produrre acido cloridrico.
Il rilascio di anidride carbonica fa esplodere la sacca e poiché il gas viene prodotto in una reazione esotermica, la temperatura della soluzione aumenta.
Le equazioni chimiche
Nella prima reazione, i reagenti si combinano per formare carbonato di calcio, cloruro di sodio e ioni idrogeno. L'equazione di questa reazione è:
CaCl2 + 2 NaHCO3 > CaCO3 + 2 NaCl + H+
Gli ioni idrogeno si combinano quindi con bicarbonato di sodio inutilizzato per formare anidride carbonica, acqua e ioni sodio.
H+ + NaHCO3 > CO2 + H2O + Na+
Il cloruro di sodio si dissocia in ioni Cl- e Na+ in acqua. Alcuni degli ioni cloro liberi si combinano con ioni idrogeno per formare acido cloridrico.
H+ + Cl- > HCl
Un'equazione semplificata per il processo complessivo è:
NaHCO3(s) + CaCl2(s) + H2O(l) > CaCO3(s) + CO2(g) + NaCl (acquosa) + HCl (acquoso)