Sadržaj
Kombinacija kalcijevog klorida i sode bikarbone - natrijevog bikarbonata - u plastičnoj vrećici koja se može zatvoriti omiljeni je srednjoškolski kemijski eksperiment. Stvara plin, tako da ako zatvorite vrećicu nakon kombiniranja kemikalija, vrećica će se raznijeti kao balon. Drugi razlog što srednjoškolski učitelji kemije vole ovaj eksperiment je taj da kombinacija proizvodi toplinu, pa je to odličan primjer egzotermne reakcije. Nosite naočare i gumene rukavice kada kombinirate ova dva spoja, jer jedan od nusprodukata reakcije je klorovodična kiselina, koja je dovoljno korozivna da vam opeče kožu.
TL; DR (Predugo; nisam pročitao)
Kombinirajte natrijev bikarbonat (sodu bikarbonu), kalcijev klorid i vodu te dobijete kalcijev karbonat (talog krede) plus plin ugljični dioksid, natrijev klorid (kuhinjska sol), klorovodičnu kiselinu i priličnu količinu topline.
Koji su reagensi?
Gotovo svi su upoznati sa natrijevim bikarbonatom (NaHCO3), jer soda bikarbona koju koristite za deodoriranje vašeg hladnjaka. Manje ljudi je upoznato s kalcijevim kloridom (CaCl)2), ali trebali bi biti. Kao i natrijev klorid, njegova sol je i higroskopna, što znači da apsorbira vlagu iz zraka. Stavljanje posude s kalcijevim kloridom u vaš ormar dobar je način zaštite odjeće od plijesni. Kalcijev klorid pomaže u kontroli prašine i djeluje kao dodatak hrani jer hranu može činiti poput kiselih krastavaca slanog ukusa, a da pritom zapravo ne dodaje natrijev klorid.
Dvodijelna reakcija
Reakcija između natrij bikarbonata i kalcijevog klorida mora se dogoditi u otopini, tako da je voda uvijek dio reakcije. Oba se reaktanta brzo otapaju u vodi, tako da to nije problem. Jednu možete rastopiti u vodi, a zatim dodati drugu ili je možete držati u suprotnim uglovima plastične vrećice i staviti između njih bočicu s vodom tako da se, kad protresete vrećicu, kombiniraju s vodom i jedni s drugima.
Kad kombinirate reaktante, događaju se dvije stvari. Prvo je to što se oni kombiniraju kako bi tvorili kalcijev karbonat - spoj koji se nalazi u vapnencu, kredi, mramoru i školjkama puževa i morskih stvorenja - zajedno s natrijevim kloridom i vodikovim ionima. Vodikovi ioni pretvaraju otopinu kiselom i kombiniraju se s ostatkom natrijevog bikarbonata kako bi se stvorili plinovi ugljičnog dioksida, vode i natrijevi ioni. Također se kombiniraju s klorom kako bi nastali klorovodik.
Otpuštanje plina ugljičnog dioksida diže vrećicu, a budući da plin nastaje u egzotermnoj reakciji, temperatura otopine raste.
Kemijske jednadžbe
U prvoj reakciji, reaktanti se kombiniraju da tvore kalcijev karbonat, natrijev klorid i vodikove ione. Jednadžba ove reakcije je:
CaClz2 + 2 NaHCO3 ---> CaCO3 + 2 NaCl + H+
Zatim se vodikovi ioni kombiniraju s neiskorištenim natrijevim bikarbonatom kako bi tvorili ugljični dioksid, vodu i natrijeve ione.
H+ + NaHCO3 ---> CO2 + H2O + Na+
Natrijev klorid se u vodi disocira na Cl- i Na + ione. Neki od slobodnih iona klora kombiniraju se s vodikovim ionima i tvore vodikov klorid.
H+ + Cl- ---> HCl
Pojednostavljena jednadžba za cjelokupni postupak je:
ot.3(s) + CaCl2(s) + H2O (l) ---> CaCO3(s) + CO2(g) + NaCl (aq) + HCl (vod.)