การรวมแคลเซียมคลอไรด์และเบกกิ้งโซดา - โซเดียมไบคาร์บอเนต - ในถุงพลาสติกที่ปิดสนิทเป็นการทดลองเคมีที่ชื่นชอบในโรงเรียนมัธยมศึกษาตอนปลาย มันผลิตก๊าซ ดังนั้น หากคุณปิดผนึกถุงหลังจากรวมสารเคมีแล้ว ถุงจะระเบิดเหมือนบอลลูน อีกเหตุผลหนึ่งที่ครูสอนวิชาเคมีระดับมัธยมปลายชอบการทดลองนี้เพราะการรวมกันทำให้เกิดความร้อน ดังนั้นจึงเป็นตัวอย่างที่ดีเยี่ยมของปฏิกิริยาคายความร้อน สวมแว่นตาและถุงมือยางเมื่อผสมสารทั้งสองนี้เข้าด้วยกัน เนื่องจากผลพลอยได้จากปฏิกิริยาคือกรดไฮโดรคลอริก ซึ่งมีฤทธิ์กัดกร่อนมากพอที่จะทำให้ผิวหนังไหม้ได้
ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)
รวมโซเดียมไบคาร์บอเนต (เบกกิ้งโซดา) แคลเซียมคลอไรด์และน้ำเข้าด้วยกันแล้วคุณจะได้แคลเซียมคาร์บอเนต (a chalky ตกตะกอน) บวกกับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ โซเดียมคลอไรด์ (เกลือแกง) กรดไฮโดรคลอริก และปริมาณที่เหมาะสม ความร้อน
สารตั้งต้นคืออะไร?
แทบทุกคนคุ้นเคยกับโซเดียมไบคาร์บอเนต (NaHCO .)3) เพราะเป็นเบกกิ้งโซดาที่คุณใช้ดับกลิ่นตู้เย็นของคุณ มีคนจำนวนน้อยที่คุ้นเคยกับแคลเซียมคลอไรด์ (CaCl2) แต่ควรเป็นเช่นนั้น เช่นเดียวกับโซเดียมคลอไรด์ มันเป็นเกลือ และดูดความชื้น ซึ่งหมายความว่าจะดูดซับความชื้นจากอากาศ การใส่แคลเซียมคลอไรด์ลงในตู้เสื้อผ้าเป็นวิธีที่ดีในการปกป้องเสื้อผ้าของคุณจากเชื้อรา แคลเซียมคลอไรด์ช่วยควบคุมฝุ่นและทำหน้าที่เป็นวัตถุเจือปนอาหาร เพราะสามารถทำให้อาหารอย่างผักดองมีรสเค็มโดยไม่ต้องเติมโซเดียมคลอไรด์จริงๆ
ปฏิกิริยาสองส่วน
ปฏิกิริยาระหว่างโซเดียมไบคาร์บอเนตและแคลเซียมคลอไรด์ต้องเกิดขึ้นในสารละลาย ดังนั้นน้ำจึงเป็นส่วนหนึ่งของปฏิกิริยาเสมอ สารตั้งต้นทั้งสองละลายได้ง่ายในน้ำ ดังนั้นจึงไม่มีปัญหา จะละลายน้ำแล้วเติมอย่างอื่นก็ได้ หรือจะเก็บมุมตรงข้ามของถุงพลาสติกก็ได้ และวางขวดใส่น้ำไว้ระหว่างกัน เพื่อว่าเมื่อคุณเขย่าถุง พวกเขาจะเข้ากันกับน้ำและแต่ละอย่าง อื่นๆ.
เมื่อคุณรวมสารตั้งต้น สองสิ่งจะเกิดขึ้น อย่างแรกคือมันรวมกันเป็นแคลเซียมคาร์บอเนต ซึ่งเป็นสารประกอบที่พบในหินปูน ชอล์ก หินอ่อน และเปลือกของหอยทากและสัตว์ทะเล พร้อมด้วยโซเดียมคลอไรด์และไฮโดรเจน ไอออน ไฮโดรเจนไอออนจะเปลี่ยนสารละลายให้เป็นกรด และรวมกับโซเดียมไบคาร์บอเนตที่เหลือเพื่อผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ และโซเดียมไอออน พวกเขายังรวมกับคลอรีนเพื่อทำไฮโดรเจนคลอไรด์
การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทำให้ถุงระเบิด และเนื่องจากก๊าซถูกผลิตขึ้นในปฏิกิริยาคายความร้อน อุณหภูมิของสารละลายจึงสูงขึ้น
สมการเคมี
ในปฏิกิริยาแรก สารตั้งต้นจะรวมกันเป็นแคลเซียมคาร์บอเนต โซเดียมคลอไรด์ และไฮโดรเจนไอออน สมการของปฏิกิริยานี้คือ:
CaCl2 + 2 NaHCO3 > CaCO3 + 2 NaCl + H+
ไฮโดรเจนไอออนจะรวมกับโซเดียมไบคาร์บอเนตที่ไม่ได้ใช้เพื่อสร้างคาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ และโซเดียมไอออน
โฮ+ + NaHCO3 > CO2 + โฮ2โอ + นา+
โซเดียมคลอไรด์แตกตัวเป็นไอออน Cl- และ Na+ ในน้ำ คลอรีนไอออนอิสระบางตัวรวมกับไฮโดรเจนไอออนเพื่อสร้างไฮโดรเจนคลอไรด์
โฮ+ + Cl- > HCl
สมการอย่างง่ายสำหรับกระบวนการโดยรวมคือ:
NaHCO3(s) + CaCl2(s) + H2O(l) > CaCO3(s) + CO2(g) + NaCl (aq) + HCl (aq)