Het combineren van calciumchloride en bakpoeder - natriumbicarbonaat - in een afsluitbare plastic zak is een favoriet scheikunde-experiment op de middelbare school. Het produceert een gas, dus als je de zak sluit na het combineren van de chemicaliën, zal de zak opblazen als een ballon. Een andere reden waarom leraren scheikunde op de middelbare school dol zijn op dit experiment, is dat de combinatie warmte produceert, dus het is een uitstekend voorbeeld van een exotherme reactie. Draag een veiligheidsbril en rubberen handschoenen bij het combineren van deze twee verbindingen, omdat een van de bijproducten van de reactie zoutzuur is, dat corrosief genoeg is om je huid te verbranden.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Combineer natriumbicarbonaat (baking soda), calciumchloride en water en je krijgt calciumcarbonaat (een kalkachtige) neerslag) plus kooldioxidegas, natriumchloride (keukenzout), zoutzuur en een behoorlijke hoeveelheid warmte.
Wat zijn de reactanten?
Vrijwel iedereen is bekend met natriumbicarbonaat (NaHCO
3), omdat het het zuiveringszout is dat u gebruikt om uw koelkast te ontgeuren. Minder mensen zijn bekend met calciumchloride (CaCl2), maar dat zouden ze wel moeten zijn. Net als natriumchloride is het een zout, en het is hygroscopisch, wat betekent dat het vocht uit de lucht opneemt. Een schaaltje calciumchloride in je kast zetten is een goede manier om je kleding tegen schimmel te beschermen. Calciumchloride helpt stofbeheersing en werkt als voedseladditief, omdat het voedsel zoals augurken zout kan laten smaken zonder daadwerkelijk natriumchloride toe te voegen.Een tweedelige reactie Re
De reactie tussen natriumbicarbonaat en calciumchloride moet in oplossing plaatsvinden, dus water is altijd een onderdeel van de reactie. Beide reactanten lossen gemakkelijk op in water, dus dat is geen probleem. Je kunt de ene in water oplossen en de andere toevoegen, of je kunt beide in tegenovergestelde hoeken van een plastic zak bewaren en plaats er een flesje water tussen zodat, wanneer je de zak schudt, ze zich vermengen met het water en elk water andere.
Wanneer je de reactanten combineert, gebeuren er twee dingen. Het eerste is dat ze samen calciumcarbonaat vormen -- een verbinding die voorkomt in kalksteen, krijt, marmer en de schelpen van slakken en zeedieren -- samen met natriumchloride en waterstof ionen. De waterstofionen maken de oplossing zuur en combineren met overgebleven natriumbicarbonaat om kooldioxidegas, water en natriumionen te produceren. Ze combineren ook met chloor om waterstofchloride te maken.
Het vrijkomen van kooldioxidegas blaast de zak op en omdat het gas wordt geproduceerd in een exotherme reactie, gaat de temperatuur van de oplossing omhoog.
De chemische vergelijkingen
In de eerste reactie combineren de reactanten calciumcarbonaat, natriumchloride en waterstofionen. De vergelijking voor deze reactie is:
CaCl2 + 2 NaHCO3 > CaCO3 + 2 NaCl + H+
De waterstofionen worden vervolgens gecombineerd met ongebruikt natriumbicarbonaat om koolstofdioxide, water en natriumionen te vormen.
H+ + NaHCO3 > CO2 + H2O + Na+
Natriumchloride valt uiteen in Cl- en Na+-ionen in water. Sommige van de vrije chloorionen combineren met waterstofionen om waterstofchloride te vormen.
H+ + Cl- > HCl
Een vereenvoudigde vergelijking voor het totale proces is:
NaHCO3(s) + CaCl2(s) + H2O(l) > CaCO3(s) + CO2(g) + NaCl (aq) + HCl (aq)