Die chemische Reaktion von Backpulver und Essig findet Verwendung in chemischen Vulkanen, bei der Herstellung von Kohlendioxid und bei der Synthese von Natriumacetat (heißes Eis). Es handelt sich um eine wässrige (auf Wasser basierende) Reaktion zwischen Natriumbicarbonat und der Essigsäure von Essig. Hier ist die ausgeglichene chemische Gleichung für die Reaktion und ein genauerer Blick auf die beteiligten Schritte.
Ausgeglichene chemische Gleichung für die Reaktion zwischen Natriumbicarbonat und Essig
Ein Mol Natriumbicarbonat (Backpulver) reagiert mit einem Mol Essigsäure (aus Essig) und ergibt ein Mol Natriumacetat, ein Mol Wasser und ein Mol Kohlendioxid. Die ausgeglichene chemische Gleichung lautet:
NaHCO3 + HC2H3O2 → NaC2H3O2 + H2O + CO2
Aber Natriumacetat dissoziiert in seine Ionen, so dass eine bessere Schreibweise der Reaktion lautet:
NaHCO3(s) + CH3COOH(l) → CO2(g) + H2O(l) + Na+(aq) + CH3COO-(aq)
Hier ist NaHCO3 Natriumbicarbonat, CH3COOH ist Essigsäure, CO2 ist Kohlendioxid, H2O ist Wasser, Na+ ist das Natriumkation und CH3COO- ist das Acetatanion. Außerdem ist s = fest, l = flüssig, g = Gas, aq = wässrig oder in wässriger Lösung.
Wie die Reaktion abläuft
Erinnern Sie sich, dass diese chemische Reaktion in Wasser stattfindet, so dass Natriumhydrogencarbonat und Essigsäure in ihre Ionen dissoziieren, so dass die Ionen im Wesentlichen „ihre Partner tauschen“ können, um neue Produkte zu bilden:
NaHCO3(aq) + HC2H3O2(aq) = Na+(aq) + HCO-3(aq) + H+(aq) + C2H3O2-(aq)
Die Reaktion von Natron und Essig läuft eigentlich in zwei Schritten ab. Zunächst reagiert Natriumbicarbonat mit Essig in einer Doppelverdrängungsreaktion zu Natriumacetat und Kohlensäure. Da Natron eine Base und Essigsäure eine Säure ist, ist die Reaktion auch ein Beispiel für eine Säure-Base-Neutralisierungsreaktion. Der Grund, warum dies überhaupt geschieht, ist, dass die Produkte thermodynamisch stabiler sind als die Reaktanten:
NaHCO3 + HC2H3O2 → NaC2H3O2 + H2CO3
Kohlensäure ist instabil, so dass sie schnell eine Zersetzungsreaktion durchläuft, um Wasser und Kohlendioxid zu bilden:
H2CO3 → H2O + CO2
Da die Reaktion in Wasser stattfindet und Natriumacetat in Wasser löslich ist, dissoziiert die Chemikalie in Natriumionen und Acetationen. Wenn Sie das gesamte Wasser abkochen oder verdampfen, erhalten Sie festes Natriumacetat. Natriumacetat wird „heißes Eis“ genannt, weil eine übersättigte Lösung spontan kristallisiert, Wärme freisetzt und einen kristallinen Feststoff bildet, der wie Wassereis aussieht.
Das bei der Reaktion gebildete Kohlendioxid entweicht als Kohlendioxidgasblasen. Eine kleine Menge Spülmittel, die zu einem Backpulver-Essig-Vulkan hinzugefügt wird, fängt das Kohlendioxidgas ein und bildet „Lava“-Blasen, die an der Seite des Behälters herunterfließen.
Sicherheit
Die Backpulver-Essig-Reaktion gehört zu den sicheren chemischen Reaktionen für Kinder, da sowohl die Reaktanten als auch die Produkte sicher genug sind, um gegessen zu werden! Die einzige Überlegung ist, dass das bei der Reaktion freigesetzte Kohlendioxid schwerer als Luft ist und auf den Boden des Raumes sinkt. Wenn die Reaktion in einem sehr großen Maßstab durchgeführt wird, könnte genug Kohlendioxidgas produziert werden, um hypoxische Bedingungen in Bodennähe zu verursachen. Es ist unwahrscheinlich, dass jemand genug Chemikalien mischen würde, damit dies passiert, aber wenn Sie planen, Ihr Kinderbecken mit Backpulver und Essig zu füllen, tun Sie es im Freien an einem windigen Tag 🙂
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