HomebsHemijska jednadžba za razgradnju natrijum bikarbonata

Hemijska jednadžba za razgradnju natrijum bikarbonata

Soda bikarbona je amfoterna anorganska so sa formulom NaHCO 3 i sveprisutna je u hemijskoj laboratoriji kao i u kuhinji. Sastoji se od natrijeve soli konjugirane baze ugljične kiseline . Potonji je slaba kiselina, koja bikarbonatu daje blago alkalni karakter.

Ovo jedinjenje je bijela kristalna supstanca koja se može naći u različitim mineralima kao što su natron i nakolit, koji se također nazivaju termokalit. Također se industrijski dobiva propuštanjem plinovitog amonijaka i ugljičnog dioksida kroz koncentriranu otopinu natrijum hlorida ili slanu vodu.

Zašto se zove soda bikarbona?

Sistematski naziv natrijum bikarbonata je zapravo natrijum hidrogenkarbonat ili natrijum hidrogentrioksokarbonat(-1). Međutim, i danas se preferira uobičajeni naziv natrijum bikarbonat jer je kraći i ne predstavlja previše dvosmislenosti. Bi – prefiks bikarbonata se odnosi na činjenicu da ova sol sadrži dvostruko više karbonata za svaki natrijev ion od natrijevog karbonata, čija je formula Na 2 CO 3 . Imajte na umu da u gornjoj formuli postoje dva natrijuma za svaki karbonatni ion, što je ekvivalentno reći da postoji ½ karbonata za svaki natrij. S druge strane, u NaHCO 3 postoji jedan karbonat za svaki natrijum, što predstavlja dva puta ½, odakle dolazi prefiks.

Hemijska svojstva sode bikarbone

Natrijum bikarbonat je relativno jeftina supstanca i poseduje hemijska svojstva koja ga čine korisnim u mnogim primenama kako unutar tako i izvan laboratorije.

  • Kao prvo, njegov blago alkalni karakter čini ga odličnim izborom za neutralizaciju kiselina kada dođe do prolijevanja. Reakcija neutralizacije proizvodi vidljivo šišanje koje lako pokazuje kada je kiselina završila neutralizaciju. S druge strane, dodavanje viška bikarbonata nije problematično, jer se radi o slaboj bazi. Zapravo, u svakoj hemijskoj laboratoriji uvijek treba postojati boca s otopinom natrijum bikarbonata za tu svrhu.
  • Osim toga, natrijum bikarbonat ima i proton koji se može jonizovati, budući da je ugljična kiselina diprotinska kiselina, tako da može reagirati i sa bazama.
  • Konačno, ova sol ima posebnost da se lako razgrađuje kada se zagrije. Takva termička razgradnja je glavna tema ovog članka i opisana je u sljedećem odjeljku.

Jednačina razgradnje natrijum bikarbonata

Kao što je spomenuto u prethodnom dijelu, soda bikarbona se razgrađuje kada se zagrije. Ova reakcija proizvodi oslobađanje ugljičnog dioksida (CO 2 ) u obliku plina i vodene pare (H 2 O), dok alkalna sol natrijevog karbonata (Na 2 CO 3 ) ostaje u čvrstoj fazi . Uravnotežena ili prilagođena hemijska jednačina je:

Hemijska jednadžba za razgradnju natrijum bikarbonata

NAPOMENA: Ispod 100°C, ako je pritisak 1 atm, formirana voda će se kondenzovati u tečno stanje. Iznad navedene temperature, umjesto toga se stvara para.

Ova hemijska reakcija se odvija prirodno na sobnoj temperaturi, ali vrlo sporo. To je razlog zašto soda bikarbona ima rok trajanja, koji je oko 2 do 3 godine. Međutim, reakcija se ubrzava s povećanjem temperature, odvijajući se brzo iznad 80°C. S druge strane, ovu reakciju kataliziraju kiseline.

Jedna od bitnih karakteristika termičke razgradnje natrijevog bikarbonata je oslobađanje plina ugljičnog dioksida i vodene pare. Ova karakteristika, uz činjenicu da ni soda bikarbona ni karbonat nisu štetni po zdravlje, čini da se soda bikarbona često koristi kao hemijsko sredstvo za dizanje pri pečenju raznih namirnica kao što su kolači, palačinke i dr.

Hemijska jednadžba za razgradnju natrijum bikarbonata

Osim toga, gornja reakcija razgradnje također objašnjava karakterističnu osobinu upotrebe ove soli u kuhanju ili pečenju naše hrane: karakterističan metalni okus koji ostaje u nekim namirnicama ako u smjesu dodamo previše bikarbonata. Ova aroma dolazi od natrijevog karbonata koji nastaje nakon raspadanja sode bikarbone. Natrijum karbonat je mnogo alkalnije jedinjenje od bikarbonata jer je njegova konjugirana baza, a kao kiselina, bikarbonat je vrlo slab. Imajući u vidu da je jačina konjugirane baze inverzna jačini kiseline, vrlo slaba kiselina dovodi do jače baze.

Ista reakcija se koristi i u prašku za pecivo. Ovaj kulinarski sastojak sadrži oko trećine natrijum bikarbonata kao sredstvo za dizanje; Sadrži i kisele tvari koje pomažu u razgradnji bikarbonata i koje također neutraliziraju karbonat koji nastaje nakon reakcije.

Druga reakcija razgradnje

Ako uzmemo uzorak natrijevog bikarbonata i zagrijemo ga, kada dođe do oko 80°C, on će početi brzo da se razgrađuje dok se potpuno ne pretvori u natrijev karbonat, ugljični dioksid i vodu, kao što smo upravo vidjeli. Međutim, ako nastavimo zagrijavati, doći će vrijeme kada će se dogoditi druga reakcija raspadanja s oslobađanjem više ugljičnog dioksida.

Ova druga reakcija raspadanja odvija se na približno 850°C i proizvodi, osim ugljičnog dioksida, natrijev oksid (Na 2 O), kao što se može vidjeti u sljedećoj jednadžbi:

Hemijska jednadžba za razgradnju natrijum bikarbonata

Iako se ova reakcija raspadanja može izvesti zagrijavanjem natrijevog bikarbonata na visoke temperature, to zapravo nije reakcija razgradnje natrijevog bikarbonata, jer se u ovom slučaju radi o karbonatu koji se razlaže od natrijuma.

Reference

Prijatelji, SSL (2017, 17. avgust). Soda bikarbona koja nestaje . Scientific American. https://www.scientificamerican.com/article/vanishing-baking-soda/

Chang, R. (2021). Hemija ( 11. izdanje). MCGRAW HILL EDUCATION.

sciencebit. (2017, 27. februar). Reakcija raspadanja natrijum bikarbonata. Hemijski eksperiment. [Video]. Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=NNOrw848tGk

EcuRed. (nd). Natrijum bikarbonat (supstanca) – EcuRed . https://www.ecured.cu/Bicarbonato_de_sodio_(Substance)

IUPAC. (2005). NOMENKLATURA NEORGANSKE KEMIJE – IUPAC preporuke 2005 . IUPAC Crvena knjiga. http://old.iupac.org/publications/books/rbook/Red_Book_2005.pdf