NộI Dung
Kết hợp canxi clorua và baking soda - natri bicarbonate - trong một túi nhựa có thể bịt kín là một thí nghiệm hóa học trung học yêu thích. Nó tạo ra một loại khí, vì vậy nếu bạn niêm phong túi sau khi kết hợp các hóa chất, túi sẽ nổ tung như một quả bóng bay. Một lý do khác khiến giáo viên hóa học trung học yêu thích thí nghiệm này là sự kết hợp tạo ra nhiệt, vì vậy đây là một ví dụ tuyệt vời về phản ứng tỏa nhiệt. Đeo kính bảo hộ và găng tay cao su khi kết hợp hai hợp chất này, bởi vì một trong những sản phẩm phụ của phản ứng là axit hydrochloric, chất ăn mòn đủ để làm bỏng da bạn.
TL; DR (Quá dài; Không đọc)
Kết hợp natri bicarbonate (baking soda), canxi clorua và nước và bạn nhận được canxi cacbonat (một kết tủa phấn) cộng với khí carbon dioxide, natri clorua (muối ăn), axit hydrochloric và một lượng nhiệt vừa phải.
Các chất phản ứng là gì?
Hầu như mọi người đều quen thuộc với sodium bicarbonate (NaHCO3), bởi vì đó là baking soda bạn sử dụng để khử mùi tủ lạnh của bạn. Ít người quen thuộc với canxi clorua (CaCl2), nhưng họ nên được. Giống như natri clorua, một loại muối và hút ẩm, có nghĩa là nó hấp thụ độ ẩm từ không khí. Đặt một đĩa canxi clorua trong tủ quần áo của bạn là một cách tốt để bảo vệ quần áo của bạn khỏi nấm mốc. Canxi clorua giúp kiểm soát bụi và hoạt động như một chất phụ gia thực phẩm, bởi vì nó có thể làm cho thực phẩm như dưa chua có vị mặn mà không cần thêm natri clorua.
Một phản ứng hai phần
Phản ứng giữa natri bicarbonate và canxi clorua phải xảy ra trong dung dịch, vì vậy nước luôn là một phần của phản ứng. Cả hai chất phản ứng hòa tan dễ dàng trong nước, vì vậy đó không phải là một vấn đề. Bạn có thể hòa tan một trong nước sau đó thêm cái kia hoặc bạn có thể giữ cả hai góc đối diện của một túi nhựa và đặt một lọ nước giữa chúng để khi bạn lắc túi, chúng kết hợp với nước và nhau.
Khi bạn kết hợp các chất phản ứng, hai điều xảy ra. Điều đầu tiên là chúng kết hợp để tạo thành canxi cacbonat - một hợp chất được tìm thấy trong đá vôi, phấn, đá cẩm thạch và vỏ ốc và sinh vật biển - cùng với các ion natri clorua và hydro. Các ion hydro biến dung dịch có tính axit, và chúng kết hợp với natri bicarbonate còn sót lại để tạo ra khí carbon dioxide, nước và ion natri. Chúng cũng kết hợp với clo để tạo ra hydro clorua.
Sự giải phóng khí carbon dioxide làm nổ túi và do khí được tạo ra trong phản ứng tỏa nhiệt, nhiệt độ của dung dịch tăng lên.
Các phương trình hóa học
Trong phản ứng đầu tiên, các chất phản ứng kết hợp với nhau tạo thành các ion canxi cacbonat, natri clorua và hydro. Phương trình của phản ứng này là:
CaCl2 + 2 NaHCO3 ---> CaCO3 + 2 NaCl + H+
Các ion hydro sau đó kết hợp với các bicarbonate natri không sử dụng để tạo thành các carbon dioxide, nước và các ion natri.
H+ + NaHCO3 ---> CO2 + H2O + Na+
Natri clorua phân ly thành các ion Cl- và Na + trong nước. Một số ion clo tự do kết hợp với các ion hydro để tạo thành hydro clorua.
H+ + Cl- ---> HCl
Một phương trình đơn giản hóa cho quá trình tổng thể là:
NaHCO3(s) + CaCl2(s) + H2O (l) ---> CaCO3(s) + CO2(g) + NaCl (aq) + HCl (aq)