Kalcio chlorido ir valgomosios sodos - natrio bikarbonato - derinimas sandariame plastikiniame maišelyje yra mėgstamiausias vidurinės mokyklos chemijos eksperimentas. Iš jo susidaro dujos, todėl jei maišydami užsandarinsite maišą, maišelis susprogdins kaip balionas. Kita priežastis, kodėl aukštųjų mokyklų chemijos mokytojai mėgsta šį eksperimentą, yra ta, kad derinys gamina šilumą, todėl tai puikus egzoterminės reakcijos pavyzdys. Derindami šiuos du junginius, dėvėkite akinius ir gumines pirštines, nes vienas iš šalutinių reakcijos produktų yra druskos rūgštis, kuri yra pakankamai korozinė, kad sudegintų odą.
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
Sumaišius natrio bikarbonatą (soda), kalcio chloridą ir vandenį, gausite kalcio karbonatą (kreidinį nuosėdos), taip pat anglies dioksido dujos, natrio chloridas (valgomoji druska), druskos rūgštis ir nemažas kiekis šilumos.
Kokie yra reagentai?
Praktiškai visi yra susipažinę su natrio bikarbonatu (NaHCO3), nes tai yra soda, kurią naudojate dezodoruodami šaldytuvą. Mažiau žmonių žino kalcio chloridas (CaCl
Dviejų dalių reakcija
Reakcija tarp natrio bikarbonato ir kalcio chlorido turi vykti tirpale, todėl vanduo visada yra reakcijos dalis. Abu reagentai lengvai ištirpsta vandenyje, todėl tai nėra problema. Vieną galite ištirpinti vandenyje, tada įpilti kitą, arba galite laikyti abu priešinguose plastikinio maišelio kampuose ir padėkite tarp jų buteliuką su vandeniu, kad, sukratę maišą, jie sujungtų su vandeniu ir kiekvienu kita.
Sujungus reagentus, įvyksta du dalykai. Pirmas dalykas yra tai, kad jie sujungia kalcio karbonatą - junginį, esantį kalkakmenyje, kreida, marmuras ir sraigių bei jūros gyvių lukštai - kartu su natrio chloridu ir vandeniliu jonai. Vandenilio jonai paverčia tirpalą rūgštiniu ir jie susijungia su likusiu natrio bikarbonatu, kad gautų anglies dioksido dujas, vandenį ir natrio jonus. Jie taip pat jungiasi su chloru, kad gautų vandenilio chloridą.
Išsiskyrusios anglies dioksido dujos susprogdina maišą, ir kadangi dujos susidaro egzoterminės reakcijos metu, tirpalo temperatūra pakyla.
Cheminės lygtys
Pirmosios reakcijos metu reagentai susijungia ir sudaro kalcio karbonato, natrio chlorido ir vandenilio jonus. Šios reakcijos lygtis yra:
CaCl2 + 2 NaHCO3 > CaCO3 + 2 NaCl + H+
Tada vandenilio jonai susijungia su nepanaudotu natrio bikarbonatu ir susidaro anglies dioksidas, vanduo ir natrio jonai.
H+ + NaHCO3 > CO2 + H2O + Na+
Natrio chloridas vandenyje disocijuoja į Cl- ir Na + jonus. Kai kurie laisvojo chloro jonai jungiasi su vandenilio jonais ir sudaro vandenilio chloridą.
H+ + Cl- > HCl
Supaprastinta viso proceso lygtis yra:
NaHCO3(s) + CaCl2(s) + H2O (l)> CaCO3(s) + CO2(g) + NaCl (vandeninis) + HCl (vandeninis)