Reakcja chemiczna sody oczyszczonej i octu znajduje zastosowanie w chemicznych wulkanach, produkcji dwutlenku węgla i syntezie octanu sodu (gorącego lodu). Jest to reakcja wodna (na bazie wody) pomiędzy wodorowęglanem sodu a kwasem octowym z octu. Oto zrównoważone równanie chemiczne dla tej reakcji i bliższe spojrzenie na zaangażowane kroki.
Zrównoważone równanie chemiczne dla reakcji sody oczyszczonej i octu
Jeden mol wodorowęglanu sodu (sody oczyszczonej) reaguje z jednym molem kwasu octowego (z octu), dając jeden mol octanu sodu, jeden mol wody i jeden mol dwutlenku węgla. Równanie chemiczne równowagi to:
NaHCO3 + HC2H3O2 → NaC2H3O2 + H2O + CO2
Ale octan sodu dysocjuje na swoje jony, więc lepszym sposobem zapisu reakcji jest:
NaHCO3(s) + CH3COOH(l) → CO2(g) + H2O(l) + Na+(aq) + CH3COO-(aq)
Tutaj NaHCO3 to wodorowęglan sodu, CH3COOH to kwas octowy, CO2 to dwutlenek węgla, H2O to woda, Na+ to kation sodu, a CH3COO- to anion octanowy. Również, s = ciało stałe, l = ciecz, g = gaz, aq = roztwór wodny lub w wodzie.
Jak przebiega reakcja
Pamiętaj, że ta reakcja chemiczna zachodzi w wodzie, więc wodorowęglan sodu i kwas octowy dysocjują na swoje jony, więc jony mogą zasadniczo „zmieniać partnerów”, tworząc nowe produkty:
NaHCO3(aq) + HC2H3O2(aq) = Na+(aq) + HCO-3(aq) + H+(aq) + C2H3O2-(aq)
Reakcja sody oczyszczonej i octu przebiega w rzeczywistości w dwóch etapach. Po pierwsze, wodorowęglan sodu reaguje z reakcją octową w reakcji podwójnego wypierania, tworząc octan sodu i kwas węglowy. Ponieważ soda oczyszczona jest zasadą, a kwas octowy kwasem, reakcja ta jest również przykładem reakcji neutralizacji kwas-zasada. Powodem, dla którego w ogóle do niej dochodzi, jest to, że produkty są bardziej stabilne termodynamicznie niż reagenty:
NaHCO3 + HC2H3O2 → NaC2H3O2 + H2CO3
Kwas węglowy jest niestabilny, więc szybko ulega reakcji rozkładu, tworząc wodę i dwutlenek węgla:
H2CO3 → H2O + CO2
Ponieważ reakcja zachodzi w wodzie, a octan sodu jest w niej rozpuszczalny, substancja chemiczna dysocjuje na jony sodu i jony octanowe. Jeśli zagotujesz lub odparujesz całą wodę, otrzymasz stały octan sodu. Octan sodu nazywany jest „gorącym lodem”, ponieważ przesycony roztwór spontanicznie krystalizuje, uwalniając ciepło i tworząc krystaliczne ciało stałe, które wygląda jak lód wodny.
Dwutlenek węgla powstały w reakcji ulatnia się w postaci pęcherzyków gazowego dwutlenku węgla. Niewielka ilość detergentu dodana do wulkanu sody oczyszczonej i octu zatrzymuje gazowy dwutlenek węgla, tworząc bąbelki „lawy”, które spływają po bokach pojemnika.
Bezpieczeństwo
Reakcja sody oczyszczonej i octu należy do bezpiecznych reakcji chemicznych dla dzieci, ponieważ zarówno reagenty, jak i produkty są wystarczająco bezpieczne, aby je jeść! Jedynym problemem jest to, że dwutlenek węgla uwolniony w wyniku reakcji jest cięższy od powietrza i opada na dno pomieszczenia. Jeśli reakcja jest przeprowadzana na bardzo dużą skalę, może powstać wystarczająco dużo dwutlenku węgla, aby spowodować warunki niedotlenienia przy podłodze. Jest mało prawdopodobne, żeby ktoś zmieszał tyle chemikaliów, żeby do tego doszło, ale jeśli planujesz napełnić basenik dla dzieci sodą oczyszczoną i octem, zrób to na zewnątrz w pogodny dzień 🙂