HomeisEfnajafna fyrir niðurbrot natríumbíkarbónats

Efnajafna fyrir niðurbrot natríumbíkarbónats

Matarsódi er amfóterískt ólífrænt salt með formúluna NaHCO 3 og er eins alls staðar nálægt í efnafræðistofu og í eldhúsinu. Það samanstendur af natríumsalti hins samtengda basa kolsýru . Hið síðarnefnda er veik sýra, sem gefur bíkarbónati örlítið basískan karakter.

Þetta efnasamband er hvítt kristallað efni sem er að finna í mismunandi steinefnum eins og natron og nacolite, einnig kallað thermocalite. Það fæst einnig í iðnaði með því að láta loftkennt ammoníak og koltvísýringur fara í gegnum óblandaða lausn af natríumklóríði eða saltvatni.

Af hverju er það kallað matarsódi?

Kerfisbundið heiti natríumbíkarbónats er í raun natríumvetniskarbónat eða natríumvetnistríoxókarbónat(-1). Hins vegar, jafnvel í dag, er algengt nafn natríumbíkarbónat valið vegna þess að það er styttra og hefur ekki of mikla tvíræðni. Tvíforskeyti bíkarbónats vísar til þess að þetta salt inniheldur tvöfalt fleiri karbónöt fyrir hverja natríumjón en natríumkarbónat, en formúlan er Na 2 CO 3 . Athugaðu að í formúlunni hér að ofan eru tvö natríum fyrir hverja karbónatjón, sem jafngildir því að segja að það sé ½ karbónat fyrir hvert natríum. Á hinn bóginn, í NaHCO 3 er eitt karbónat fyrir hvert natríum, sem táknar tvöfalt ½, sem er þaðan sem forskeytið kemur frá.

Efnafræðilegir eiginleikar matarsóda

Natríumbíkarbónat er tiltölulega ódýrt efni og býr yfir efnafræðilegum eiginleikum sem gera það gagnlegt í mörgum forritum bæði innan og utan rannsóknarstofu.

  • Fyrir það fyrsta, mildlega basíski karakter hans gerir það að frábæru vali til að hlutleysa sýrur þegar leki á sér stað. Hlutleysandi hvarfið framkallar sjáanlegt gusu sem gefur til kynna þegar sýran er búin að hlutleysa. Aftur á móti er það ekki vandamál að bæta við ofgnótt af bíkarbónati þar sem það er veikur grunnur. Reyndar ætti alltaf að vera flaska með natríumbíkarbónatlausn á hverri efnafræðistofu í þessum tilgangi.
  • Að auki hefur natríumbíkarbónat einnig jónaða róteind, þar sem kolsýra er tvíprótínsýra, svo það getur líka hvarfast við basa.
  • Að lokum hefur þetta salt þá sérstöðu að það brotnar auðveldlega niður þegar það er hitað. Slík varma niðurbrot er aðalefni þessarar greinar og er lýst í næsta kafla.

Niðurbrotsjafna natríumbíkarbónats

Eins og fram kemur í fyrri hlutanum brotnar matarsódi niður við upphitun. Þetta hvarf veldur losun koltvísýrings (CO 2 ) í formi gass og vatnsgufu (H 2 O), en basíska saltið natríumkarbónat (Na 2 CO 3 ) helst í fasta fasanum . Jafnvægi eða leiðrétt efnajafna er:

Efnajafna fyrir niðurbrot natríumbíkarbónats

ATHUGIÐ: Undir 100°C, ef þrýstingurinn er 1 atm, mun vatnið sem myndast þéttast í fljótandi ástand. Yfir þessu hitastigi myndast gufa í staðinn.

Þessi efnahvörf eiga sér stað náttúrulega við stofuhita, en mjög hægt. Þetta er ástæðan fyrir því að matarsódi hefur fyrningartíma, sem er um 2 til 3 ár. Hins vegar hraðar efnahvarfið með hækkandi hitastigi, sem gerist hratt yfir 80°C. Aftur á móti eru þessi viðbrögð hvött af sýrum.

Einn af nauðsynlegum eiginleikum varma niðurbrots natríumbíkarbónats er losun koltvísýringsgass og vatnsgufu. Þessi eiginleiki, ásamt því að hvorki matarsódi né karbónat er skaðlegt heilsu, gerir það að verkum að matarsódi er oft notaður sem kemískt súrefni við bakstur ýmissa matvæla eins og kökur, pönnukökur og fleira.

Efnajafna fyrir niðurbrot natríumbíkarbónats

Að auki skýrir ofangreind niðurbrotsviðbrögð einnig einkennandi eiginleika notkunar þessa salts við að elda eða baka matinn okkar: einkennandi málmbragðið sem verður eftir í sumum matvælum ef við bætum of miklu bíkarbónati í blönduna. Þetta bragð kemur frá natríumkarbónati sem myndast eftir niðurbrot matarsódans. Natríumkarbónat er miklu basískara efnasamband en bíkarbónat þar sem það er samtengd basi þess og sem sýra er bíkarbónat mjög veikt. Mundu að styrkur samtengda basans er andstæður styrkleika sýrunnar, mjög veik sýra gefur tilefni til sterkari basa.

Þessi sama viðbrögð eru einnig notuð í lyftiduft. Þetta matreiðsluefni inniheldur um það bil þriðjung af natríumbíkarbónati sem súrefnisefni; Það inniheldur einnig súr efni sem hjálpa til við niðurbrot bíkarbónatsins og sem einnig hlutleysa karbónatið sem myndast eftir hvarfið.

Önnur niðurbrotsviðbrögð

Ef við tökum sýnishorn af natríumbíkarbónati og hitum það upp, þegar það er komið í um 80°C, byrjar það að brotna hratt niður þar til því er algjörlega breytt í natríumkarbónat, koltvísýring og vatn, eins og við höfum nýlega séð. Hins vegar, ef við höldum áfram að hita, mun koma tími þegar önnur niðurbrotsviðbrögð eiga sér stað með losun meira koltvísýrings.

Þetta annað niðurbrotshvarf á sér stað við um það bil 850°C og framleiðir, auk koltvísýrings, natríumoxíð (Na 2 O), eins og sést í eftirfarandi jöfnu:

Efnajafna fyrir niðurbrot natríumbíkarbónats

Þó að hægt sé að framkvæma þetta niðurbrotshvarf með því að hita natríumbíkarbónat upp í háan hita, þá er það í raun ekki niðurbrotsviðbrögð af natríumbíkarbónati, þar sem í þessu tilfelli er það karbónat sem er brotið niður af natríum.

Heimildir

Buddies, SSL (2017, 17. ágúst). Hverfandi matarsódi . Scientific American. https://www.scientificamerican.com/article/vanishing-baking-soda/

Chang, R. (2021). Efnafræði ( 11. útgáfa). MCGRAW HILL MENNTUN.

vísindabit. (2017, 27. febrúar). Niðurbrotsviðbrögð natríumbíkarbónats. Efnafræðitilraun. [Myndband]. Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=NNOrw848tGk

EcuRed. (nd). Natríumbíkarbónat (efni) – EcuRed . https://www.ecured.cu/Bicarbonato_de_sodio_(efni)

IUPAC. (2005). NAMNINGAR ÓLÍFRÆNAR EFNAFRÆÐI – IUPAC ráðleggingar 2005 . Rauða bók IUPAC. http://old.iupac.org/publications/books/rbook/Red_Book_2005.pdf