Χημική εξίσωση για την αντίδραση μαγειρικής σόδας και ξιδιού

Η χημική αντίδραση μαγειρικής σόδας και ξιδιού βρίσκει χρήση σε χημικά ηφαίστεια, παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα και σύνθεση οξικού νατρίου (καυτού πάγου). Είναι μια υδατική (με βάση το νερό) αντίδραση μεταξύ διττανθρακικού νατρίου και οξικού οξέος από το ξύδι. Εδώ είναι η ισορροπημένη χημική εξίσωση για την αντίδραση και μια πιο προσεκτική ματιά στα εμπλεκόμενα βήματα.

Ισορροπημένη χημική εξίσωση για την αντίδραση μαγειρικής σόδας και ξιδιού

Ένα mole διττανθρακικού νατρίου (μαγειρική σόδα) αντιδρά με ένα mole οξικού οξέος (από ξύδι) για να δώσει ένα mole οξικού νατρίου, ένα mole νερού και ένα mole διοξειδίου του άνθρακα. Η ισορροπημένη χημική εξίσωση είναι:

NaHCO₃ + HC₂ H₃ O₂ → NaC₂ H₃ O₂ + H₂ O + CO₂

Όμως, το οξικό νάτριο διασπάται στα ιόντα του, επομένως ένας καλύτερος τρόπος για να γράψετε την αντίδραση είναι:

NaHCO₃ (s) + CH₃ COOH(l) → CO₂ (ζ) + H₂ O(l) + Na(aq) + CH₃ COO (aq)

Εδώ, NaHCO₃ είναι διττανθρακικό νάτριο, CH₃ Το COOH είναι οξικό οξύ, CO₂ είναι το διοξείδιο του άνθρακα, H₂ Το O είναι το νερό, το Na είναι το κατιόν νατρίου και το CH₃ Το COO είναι το οξικό ανιόν. Επίσης, s =στερεό, l =υγρό, g =αέριο, υδατικό =υδατικό ή σε υδατικό διάλυμα.

Πώς λειτουργεί η αντίδραση

Θυμηθείτε, αυτή η χημική αντίδραση λαμβάνει χώρα στο νερό, έτσι το διττανθρακικό νάτριο και το οξικό οξύ διασπώνται στα ιόντα τους, έτσι τα ιόντα μπορούν ουσιαστικά να «ανταλλάξουν συνεργάτες» για να σχηματίσουν νέα προϊόντα:

NaHCO₃ (aq) + HC₂ H₃ O₂ (aq) =Na(aq) + HCO₃ (aq) + H(aq) + C₂ H₃ O₂ (aq)

Η αντίδραση μαγειρικής σόδας και ξιδιού στην πραγματικότητα προχωρά σε δύο βήματα. Πρώτον, το διττανθρακικό νάτριο αντιδρά με την οξική αντίδραση σε μια αντίδραση διπλής μετατόπισης για να σχηματίσει οξικό νάτριο και ανθρακικό οξύ. Επειδή η μαγειρική σόδα είναι μια βάση και το οξικό οξύ είναι ένα οξύ, η αντίδραση είναι επίσης ένα παράδειγμα αντίδρασης εξουδετέρωσης οξέος-βάσης. Ο λόγος Αυτό συμβαίνει επειδή τα προϊόντα είναι πιο θερμοδυναμικά σταθερά από τα αντιδρώντα:

NaHCO₃ + HC₂ H₃ O₂ → NaC₂ H₃ O₂ + H₂ CO₃

Το ανθρακικό οξύ είναι ασταθές, επομένως υφίσταται γρήγορα μια αντίδραση αποσύνθεσης για να σχηματίσει νερό και διοξείδιο του άνθρακα:

H₂ CO₃ → H₂ O + CO₂

Επειδή η αντίδραση λαμβάνει χώρα στο νερό και το οξικό νάτριο είναι διαλυτό στο νερό, η χημική ουσία διασπάται σε ιόντα νατρίου και οξικά ιόντα. Εάν βράσετε ή εξατμίσετε όλο το νερό, θα λάβετε στερεό οξικό νάτριο. Το οξικό νάτριο ονομάζεται «καυτός πάγος» επειδή ένα υπερκορεσμένο διάλυμα κρυσταλλώνεται αυθόρμητα, απελευθερώνοντας θερμότητα και σχηματίζοντας ένα κρυσταλλικό στερεό που μοιάζει με πάγο νερού.

Το διοξείδιο του άνθρακα που σχηματίζεται στην αντίδραση διαφεύγει ως φυσαλίδες αερίου διοξειδίου του άνθρακα. Μια μικρή ποσότητα απορρυπαντικού που προστίθεται σε ένα ηφαίστειο μαγειρικής σόδας και ξιδιού παγιδεύει το αέριο διοξείδιο του άνθρακα για να δημιουργήσει φυσαλίδες «λάβας» που ρέουν στο πλάι του δοχείου.

Ασφάλεια

Η αντίδραση μαγειρικής σόδας και ξιδιού είναι μεταξύ των ασφαλών χημικών αντιδράσεων για τα παιδιά, επειδή τόσο τα αντιδρώντα όσο και τα προϊόντα είναι αρκετά ασφαλή για κατανάλωση! Το μόνο ζήτημα είναι ότι το διοξείδιο του άνθρακα που απελευθερώνεται από την αντίδραση είναι βαρύτερο από τον αέρα και βυθίζεται στο κάτω μέρος του δωματίου. Εάν η αντίδραση εκτελείται σε πολύ μεγάλης κλίμακας, μπορεί να παραχθεί αρκετό αέριο διοξειδίου του άνθρακα για να προκαλέσει συνθήκες υποξίας κοντά στο δάπεδο. Είναι απίθανο κάποιος να αναμίξει αρκετές χημικές ουσίες για να συμβεί αυτό, αλλά αν σκοπεύετε να γεμίσετε την πισίνα του παιδιού σας με μαγειρική σόδα και ξύδι, κάντε το σε εξωτερικούς χώρους μια δροσερή μέρα 🙂

Αναφορές

• Clayden, Jonathan; Greeves, Nick; Warren, Stuart; Wothers, Peter (2001). Οργανική Χημεία (1η έκδ.). Oxford University Press. ISBN 978-0-19-850346-0.
• Seidell, Atherton; Linke, William F. (1952). Διαλυτότητες ανόργανων και οργανικών ενώσεων . Van Nostrand.