HomeltCheminė natrio bikarbonato skilimo lygtis

Cheminė natrio bikarbonato skilimo lygtis

Kepimo soda yra amfoterinė neorganinė druska, kurios formulė NaHCO 3 ir chemijos laboratorijoje yra tokia pat visur, kaip ir virtuvėje. Jį sudaro anglies rūgšties konjuguotos bazės natrio druska . Pastaroji yra silpna rūgštis, kuri suteikia bikarbonatui šiek tiek šarminį pobūdį.

Šis junginys yra balta kristalinė medžiaga, kurią galima rasti įvairiuose mineraluose, tokiuose kaip natronas ir nakolitas, dar vadinamas termokalitu. Jis taip pat gaunamas pramoniniu būdu, per koncentruotą natrio chlorido arba sūrymo tirpalą leidžiant dujinį amoniaką ir anglies dioksidą.

Kodėl ji vadinama kepimo soda?

Sisteminis natrio bikarbonato pavadinimas iš tikrųjų yra natrio vandenilio karbonatas arba natrio hidrogentrioksokarbonatas (-1). Tačiau ir šiandien pirmenybė teikiama bendriniam pavadinimui natrio bikarbonatas, nes jis yra trumpesnis ir nesukelia per daug dviprasmybių. Bikarbonato bikarbonato priešdėlis nurodo tai, kad šioje druskoje kiekvienam natrio jonui yra dvigubai daugiau karbonatų nei natrio karbonate, kurio formulė yra Na 2 CO 3 . Atkreipkite dėmesį, kad aukščiau pateiktoje formulėje kiekvienam karbonato jonui yra du natriai, o tai atitinka teiginį, kad kiekvienam natriui yra ½ karbonato. Kita vertus, NaHCO 3 yra vienas karbonatas kiekvienam natriui, kuris sudaro du kartus ½, iš kur kilęs priešdėlis.

Cheminės kepimo sodos savybės

Natrio bikarbonatas yra santykinai nebrangi medžiaga ir pasižymi cheminėmis savybėmis, dėl kurių jis naudingas daugeliu atvejų tiek laboratorijoje, tiek už jos ribų.

  • Viena vertus, dėl švelniai šarminio pobūdžio jis yra puikus pasirinkimas neutralizuoti rūgštis išsiliejus. Neutralizavimo reakcija sukuria pastebimą šnypštimą, kuris lengvai parodo, kada rūgštis baigia neutralizuoti. Kita vertus, pridėti bikarbonato perteklių nėra problematiška, nes tai yra silpna bazė. Tiesą sakant, kiekvienoje chemijos laboratorijoje šiam tikslui visada turėtų būti butelis su natrio bikarbonato tirpalu.
  • Be to, natrio bikarbonatas taip pat turi jonizuojantį protoną, nes anglies rūgštis yra diprotinė rūgštis, todėl ji taip pat gali reaguoti su bazėmis.
  • Galiausiai, ši druska pasižymi tuo, kad kaitinama lengvai skyla. Toks terminis skilimas yra pagrindinė šio straipsnio tema ir aprašyta kitame skyriuje.

Natrio bikarbonato skilimo lygtis

Kaip minėta ankstesniame skyriuje, kepimo soda suyra kaitinant. Šios reakcijos metu išsiskiria anglies dioksidas (CO 2 ) dujų ir vandens garų (H 2 O) pavidalu, o šarminės druskos natrio karbonatas (Na 2 CO 3 ) lieka kietoje fazėje . Subalansuota arba pakoreguota cheminė lygtis yra tokia:

Cheminė natrio bikarbonato skilimo lygtis

PASTABA: Žemesnėje nei 100°C temperatūroje, jei slėgis yra 1 atm, susidaręs vanduo kondensuosis į skystą būseną. Virš minėtos temperatūros vietoj to susidaro garai.

Ši cheminė reakcija natūraliai vyksta kambario temperatūroje, bet labai lėtai. Dėl šios priežasties kepimo soda turi galiojimo laiką, kuris yra maždaug 2–3 metai. Tačiau reakcija greitėja kylant temperatūrai, greitai viršijant 80°C. Kita vertus, šią reakciją katalizuoja rūgštys.

Viena iš esminių natrio bikarbonato terminio skilimo savybių yra anglies dioksido dujų ir vandens garų išsiskyrimas. Dėl šios savybės, kartu su tuo, kad nei kepimo soda, nei karbonatai nekenkia sveikatai, soda dažnai naudojama kaip cheminis raugiklis kepant įvairius maisto produktus, tokius kaip pyragaičiai, blynai ir kt.

Cheminė natrio bikarbonato skilimo lygtis

Be to, minėta skilimo reakcija taip pat paaiškina būdingą šios druskos naudojimo gaminant maistą arba kepant maistą savybę: būdingą metalo skonį, kuris išlieka kai kuriuose maisto produktuose, jei į mišinį įpilame per daug bikarbonato. Šis skonis atsiranda dėl natrio karbonato, susidarančio suskaidžius kepimo soda. Natrio karbonatas yra daug šarmingesnis junginys nei bikarbonatas, nes jis yra jo konjuguota bazė, o kaip rūgštis, bikarbonatas yra labai silpnas. Prisiminus, kad konjuguotos bazės stiprumas yra atvirkštinis rūgšties stiprumui, labai silpna rūgštis sukuria stipresnę bazę.

Ta pati reakcija taip pat naudojama kepimo milteliuose. Šiame kulinariniame ingrediente yra maždaug trečdalis natrio bikarbonato kaip raugiklio; Jame taip pat yra rūgščių medžiagų, kurios padeda skaidyti bikarbonatą ir neutralizuoja susidariusį karbonatą po reakcijos.

Antroji skilimo reakcija

Jei paimsime natrio bikarbonato mėginį ir pašildysime, kai jis pasieks maždaug 80 °C, jis pradės greitai irti, kol visiškai virs natrio karbonatu, anglies dioksidu ir vandeniu, kaip ką tik matėme. Tačiau jei ir toliau šildysime, ateis laikas, kai įvyks antroji skilimo reakcija, kai išsiskiria daugiau anglies dioksido.

Ši antroji skilimo reakcija vyksta maždaug 850 °C temperatūroje ir, be anglies dioksido, susidaro natrio oksidas (Na 2 O), kaip matyti iš šios lygties:

Cheminė natrio bikarbonato skilimo lygtis

Nors šią skilimo reakciją galima atlikti kaitinant natrio bikarbonatą iki aukštos temperatūros, iš tikrųjų tai nėra natrio bikarbonato skilimo reakcija, nes šiuo atveju natris yra skaidomas karbonatu.

Nuorodos

Bičiuliai, SSL (2017 m. rugpjūčio 17 d.). Nykstanti kepimo soda . Mokslinis amerikietis. https://www.scientificamerican.com/article/vanishing-baking-soda/

Chang, R. (2021). Chemija ( 11 leid.). MCGRAW HILL IŠSIlavinimas.

mokslo bitas. (2017 m. vasario 27 d.). Natrio bikarbonato skilimo reakcija. Chemijos eksperimentas. [Vaizdo įrašas]. Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=NNorw848tGk

EcuRed. (nd). Natrio bikarbonatas (medžiaga) – EcuRed . https://www.ecured.cu/Bicarbonato_de_sodio_(Substance)

IUPAC. (2005). NEORGANINĖS CHEMIJOS NOMENKLATŪRA – IUPAC rekomendacijos 2005 m . IUPAC Raudonoji knyga. http://old.iupac.org/publications/books/rbook/Red_Book_2005.pdf