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밀봉 가능한 비닐 봉지에 염화칼슘과 베이킹 소다 (중탄산 나트륨)를 결합하는 것이 가장 좋아하는 고등학교 화학 실험입니다. 가스를 생성하므로 화학 물질을 결합한 후 백을 밀봉하면 백이 풍선처럼 날아갑니다. 고등학교 화학 교사들이이 실험을 좋아하는 또 다른 이유는 그 조합이 열을 생성하기 때문에 발열 반응의 훌륭한 예입니다. 반응의 부산물 중 하나가 염산이기 때문에 고글과 고무 장갑을 착용하십시오.
TL; DR (너무 길고 읽지 않음)
중탄산 나트륨 (베이킹 소다), 염화칼슘 및 물을 합하면 탄산 칼슘 (백악 침전물)과 이산화탄소 가스, 염화나트륨 (식염), 염산 및 상당한 양의 열이 생성됩니다.
반응물은 무엇입니까?
거의 모든 사람이 중탄산 나트륨 (NaHCO)에 익숙합니다.3), 베이킹 소다 때문에 냉장고 탈취에 사용하기 때문입니다. 소수의 사람들이 염화칼슘 (CaCl)에 익숙2), 그러나 그들은해야합니다. 염화나트륨, 소금 및 흡습성처럼 공기 중 수분을 흡수합니다. 염화칼슘 접시를 옷장에 넣는 것은 옷을 곰팡이로부터 보호하는 좋은 방법입니다. 염화칼슘은 실제로 염화나트륨을 첨가하지 않고 피클과 같은 식품을 짠 맛으로 만들 수 있기 때문에 먼지 제어를 도와주고 식품 첨가물로 작용합니다.
두 부분으로 된 반응
중탄산 나트륨과 염화칼슘의 반응은 용액에서 발생해야하므로 물은 항상 반응의 일부입니다. 두 반응물 모두 물에 쉽게 용해되므로 문제가되지 않습니다. 하나를 물에 녹인 다음 다른 쪽을 추가하거나 비닐 봉지의 반대쪽 구석에 둘 다 물병을 놓아 가방을 흔들 때 물과 서로 결합되도록 할 수 있습니다.
반응물을 결합하면 두 가지가 발생합니다. 첫 번째는 염화나트륨 및 염화수소와 함께 석회석, 초크, 대리석 및 달팽이와 바다 생물의 껍질에서 발견되는 화합물 인 탄산 칼슘을 형성하기 위해 결합한다는 것입니다. 수소 이온은 용액을 산성으로 만들고 남은 중탄산 나트륨과 결합하여 이산화탄소 가스, 물 및 나트륨 이온을 생성합니다. 또한 염소와 결합하여 염화수소를 만듭니다.
이산화탄소 가스의 방출은 백을 폭파시키고, 가스는 발열 반응으로 생성되기 때문에 용액의 온도가 상승한다.
화학 방정식
첫 번째 반응에서, 반응물은 결합하여 탄산 칼슘, 염화나트륨 및 수소 이온을 형성한다. 이 반응에 대한 방정식은 다음과 같습니다.
CaCl2 + 2 NaHCO3 ---> CaCO3 + 2 NaCl + H+
수소 이온은 사용되지 않은 중탄산 나트륨과 결합하여 이산화탄소, 물 및 나트륨 이온을 형성합니다.
H+ + NaHCO3 ---> CO2 + H2O + Na+
염화나트륨은 물에서 Cl- 및 Na + 이온으로 해리됩니다. 유리 염소 이온 중 일부는 수소 이온과 결합하여 염화수소를 형성합니다.
H+ + Cl- ---> HCl
전체 프로세스에 대한 단순화 된 방정식은 다음과 같습니다.
NaHCO3(s) + CaCl2(s) + H2O (l) ---> CaCO3(s) + CO2(g) + NaCl (aq) + HCl (aq)