Kombinacija kalcijevega klorida in sode bikarbone - natrijevega bikarbonata - v zatesnjeni plastični vrečki je najljubši srednješolski kemijski eksperiment. Proizvaja plin, zato če vrečko po kombinaciji kemikalij zatesnite, bo vrečka razstrelila kot balon. Še en razlog, zakaj imajo učitelji kemije všeč ta poskus, je ta, da kombinacija proizvaja toploto, zato je odličen primer eksotermne reakcije. Pri kombiniranju teh dveh spojin nosite očala in gumijaste rokavice, ker je eden od stranskih produktov reakcije klorovodikova kislina, ki je dovolj jedka, da vam opeče kožo.
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Združite natrijev bikarbonat (sodo bikarbono), kalcijev klorid in vodo in dobite kalcijev karbonat (kredo oborina) plus plin ogljikovega dioksida, natrijev klorid (kuhinjska sol), klorovodikova kislina in poštena količina toplota.
Kaj so reaktanti?
Skoraj vsi poznajo natrijev bikarbonat (NaHCO3), ker gre za sodo bikarbono, s katero dezodorirate hladilnik. Manj ljudi pozna kalcijev klorid (CaCl2
), vendar bi morali biti. Kot natrijev klorid je tudi sol in je higroskopen, kar pomeni, da absorbira vlago iz zraka. Dajanje posode s kalcijevim kloridom v omaro je dober način za zaščito oblačil pred plesnijo. Kalcijev klorid pomaga pri nadzoru prahu in deluje kot aditiv za živila, ker lahko naredi hrano, kot so kumarice, slanega okusa, ne da bi dejansko dodal natrijev klorid.Dvodelna reakcija
Reakcija med natrijevim bikarbonatom in kalcijevim kloridom mora potekati v raztopini, zato je voda vedno del reakcije. Oba reaktanta se v vodi zlahka raztopita, zato to ne predstavlja težav. Enega lahko raztopite v vodi, nato pa dodate drugega, ali pa oba v nasprotnih kotih plastične vrečke in postavite vialo z vodo mednje, tako da se, ko pretresite vrečko, združijo z vodo in vsako drugo.
Ko združite reaktante, se zgodita dve stvari. Prva stvar je, da se kombinirajo in tvorijo kalcijev karbonat - spojino, ki jo najdemo v apnencu, krede, marmorja in lupin polžev in morskih bitij - skupaj z natrijevim kloridom in vodikom ioni. Vodikovi ioni raztopino spremenijo v kislost in skupaj z ostanki natrijevega bikarbonata tvorijo plin, ogljikov dioksid, vodo in natrijeve ione. S klorom kombinirajo tudi klorov vodik.
Sproščanje plina ogljikovega dioksida raznese vrečo in ker plin nastaja v eksotermni reakciji, se temperatura raztopine poviša.
Kemijske enačbe
V prvi reakciji se reaktanti združijo in tvorijo kalcijev karbonat, natrijev klorid in vodikove ione. Enačba za to reakcijo je:
CaCl2 + 2 NaHCO3 > CaCO3 + 2 NaCl + H+
Vodikovi ioni se nato kombinirajo z neuporabljenim natrijevim bikarbonatom in tvorijo ogljikov dioksid, vodo in natrijeve ione.
H+ + NaHCO3 > CO2 + H2O + Na+
Natrijev klorid v vodi disociira na ione Cl- in Na +. Nekateri prosti klorovi ioni se kombinirajo z vodikovimi ioni in tvorijo klorovodik.
H+ + Kl- > HCl
Poenostavljena enačba za celoten postopek je:
NaHCO3(s) + CaCl2(s) + H2O (l)> CaCO3(s) + CO2(g) + NaCl (vod.) + HCl (vod.)