Sisu
Kaltsiumkloriidi ja söögisooda - naatriumvesinikkarbonaadi - ühendamine suletavas kilekotis on keskkooli keemia lemmikatse. See tekitab gaasi, nii et kui sulgete koti pärast kemikaalide ühendamist, puhub kott õhupallina laiali. Teine põhjus, miks keskkooli keemiaõpetajad seda katset armastavad, on see, et kombinatsioon tekitab soojust, seega on see suurepärane näide eksotermilisest reaktsioonist. Nende kahe ühendi ühendamisel kandke kaitseprille ja kummikindaid, kuna üks reaktsiooni kõrvalprodukte on vesinikkloriidhape, mis on naha söömiseks piisavalt söövitav.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Kombineerige naatriumvesinikkarbonaat (söögisooda), kaltsiumkloriid ja vesi ning saate kaltsiumkarbonaadi (kriidine sade), lisaks süsihappegaasi, naatriumkloriidi (lauasool), vesinikkloriidhappe ja piisava koguse soojust.
Mis on reageerijad?
Naatriumvesinikkarbonaadiga (NaHCO3), kuna see on söögisooda, mida kasutate oma külmiku desodoreerimiseks. Vähem inimesi tunnevad kaltsiumkloriidi (CaCl2), kuid need peaksid olema. Nagu naatriumkloriid, on selle sool ja hügroskoopne, mis tähendab, et see imab õhust niiskust. Kaltsiumkloriidi tassi kappi panemine on hea viis kaitsta oma riideid hallituse eest. Kaltsiumkloriid aitab tolmu tõrjuda ja toimib lisaainena, kuna see võib panna toite nagu hapukurk maitsma soolaseks, lisamata tegelikult naatriumkloriidi.
Kaheosaline reaktsioon
Naatriumvesinikkarbonaadi ja kaltsiumkloriidi vaheline reaktsioon peab toimuma lahuses, nii et vesi on alati reaktsiooni osa. Mõlemad reagendid lahustuvad vees kergesti, nii et see pole probleem. Võite ühe lahustada vees ja seejärel lisada teise või hoida mõlemad kilekoti vastasnurkades ja asetada nende vahele veeviaali, nii et koti raputamisel ühineksid need veega ja üksteisega.
Reagentide ühendamisel toimub kaks asja. Esimene asi on see, et nad moodustavad koos naatriumkloriidi ja vesinikioonidega kaltsiumkarbonaadi - ühendi, mida leidub lubjakivis, kriidis, marmoris ning tigude ja mereelukate kestades. Vesinikioonid muudavad lahuse happeliseks ja need ühendatakse järelejäänud naatriumvesinikkarbonaadiga, et saada gaasi, vee ja naatriumioonide süsinikdioksiid. Samuti ühendatakse need klooriga vesinikkloriidi saamiseks.
Süsihappegaasi eraldumine puhub koti õhku ja kuna gaasi toodetakse eksotermilises reaktsioonis, tõuseb lahuse temperatuur.
Keemilised võrrandid
Esimeses reaktsioonis reageerivad ained moodustuvad kaltsiumkarbonaadi, naatriumkloriidi ja vesinikioonide moodustamiseks. Selle reaktsiooni võrrand on järgmine:
CaCl2 + 2 NaHCO3 ---> CaCO3 + 2 NaCl + H+
Vesinikioonid ühendatakse seejärel kasutamata naatriumvesinikkarbonaadiga, moodustades süsihappegaasi, vee ja naatriumioonid.
H+ + NaHCO3 ---> CO2 + H2O + Na+
Naatriumkloriid dissotsieerub vees Cl- ja Na + ioonideks. Mõned vabad klooriioonid ühinevad vesinikioonidega, moodustades vesinikkloriidi.
H+ + Kl- ---> HCl
Kogu protsessi lihtsustatud võrrand on:
NaHCO3(id) + CaCl2(s) + H2O (l) ---> CaCO3(id) + CO2(g) + NaCl (vesilahus) + HCl (vesilahus)