Tabla de Contenidos
Reaktionen mellem bagepulver og eddike bruges ofte i forskellige typer hjemmekemiprojekter, såsom modelvulkaner og som en aktiv komponent i mange ildslukkere.
Denne reaktion tjener til at illustrere dannelsen af en gas i en kemisk reaktion. Det giver os også mulighed for at observere effekten af forskellen i gassernes tæthed, da det konkluderes, at den genererede gas er tungere end luft. På den anden side er det et synligt eksempel på en syre-base neutraliseringsreaktion.
Hvad er bagepulver?
Natriumbicarbonat er et salt med formlen NaHCO 3 . Det er natriumsaltet af den konjugerede base af kulsyre (H 2 CO 3 ). At være en svag syre, er bicarbonat en svag base. På samme tid, da kulsyre behandles som en diprotisk syre (med to protoner), har bicarbonat stadig ioniserbart hydrogen, hvilket gør det til en svag syre. Denne på samme tid basiske og sure karakter gør det til en amfoter forbindelse, der kan reagere med både syrer og baser; i vandig opløsning hersker imidlertid den grundlæggende karakter, hvilket giver en alkalisk opløsning.
Bagepulver er en stærk, vandopløselig elektrolyt, ligesom alle natriumsalte. Dette betyder, at en vandig opløsning af natriumbicarbonat faktisk indeholder dissocierede natriumioner og bicarbonationer:
Bicarbonationen i vandig opløsning reagerer derefter med vand og etablerer to beslægtede kemiske ligevægte:
Når en natriumbicarbonatopløsning reagerer med en syre, opfører den sig som en base, der fanger protonen. Når den reagerer med en stærk nok base, fungerer den som en syre, idet den opgiver sin anden proton og bliver den dibasiske carbonion.
Kulsyre er oxysyren af carbon med valens IV og er som sådan ikke stabil i vandig opløsning. Af denne grund adskilles det hurtigt i det respektive anhydrid, dvs. i gasformig kuldioxid og vand. I stedet for at være i ligevægt med kulsyre, er bikarbonat således faktisk i ligevægt med kuldioxidgas i atmosfæren.
Hvad er eddike?
Eddiken, som vi bruger i køkkenet, svarer til en vandig opløsning af eddikesyre eller ethansyre. Dette er en svag monoprotisk organisk syre med formlen CH 3 COOH. På trods af at den har 4 hydrogenatomer i sin struktur, er det kun hydrogenet i carboxylgruppen, -COOH, der er ioniserbart, da de tre andre hydrogenatomer er stærkt bundet til et carbonatom.
Eddikesyre er i meget af litteraturen repræsenteret i en forkortet form som HAc, hvor H repræsenterer ioniserbart hydrogen, og Ac repræsenterer den konjugerede base af eddikesyre, det vil sige acetationen. Når den er opløst i vand, reagerer eddikesyre med vand for at producere hydroniumioner:
eller alternativt
Surhedskonstanten for eddikesyre er 1.75.10 -5 , og i de fleste præsentationer af kommerciel eddike, især hvid eddike fremstillet af destilleret alkohol, findes den i en koncentration på omkring 5 % m/V. Baseret på disse to data kan det verificeres, at eddike har en pH på omkring 2,42, hvilket gør det til en betydeligt sur opløsning.
Hvordan reagerer bagepulver og eddike?
Som vi allerede har set, er eddike en sur opløsning, så når den blandes med natriumbicarbonat, som er et amfotert salt, vil det fungere som en base, neutralisere syren og blive til kulsyre. Dette nedbrydes straks til kuldioxidgas, som frigives fra opløsningen i form af en stor mængde bobler eller opbrusning.
Hvis sæbe, shampoo eller en anden type overfladeaktivt stof også tilsættes til den originale opløsning, fanges den dannede gas i sæbebobler og danner et skum, der hurtigt stiger op ad beholderens vægge. Dette er arbejdsprincippet for de kemiske vulkaner, der er allestedsnærværende i de fleste grundskole- og gymnasievidenskabsmesser.
Ligningen for reaktionen mellem bagepulver og eddike
Nu hvor vi ved, hvad bagepulver og eddike er lavet af, kan vi bedre forstå, hvordan reaktionen mellem de to reaktanter opstår. Dette er en syre-base neutralisering, hvor eddikesyren i eddiken neutraliseres af bikarbonationerne i natron. Den samlede reaktion er kombinationen af følgende individuelle reaktioner:
Natrium- og acetationerne, der forbliver i opløsning ved reaktionens afslutning, er intet andet end den dissocierede form af natriumacetat, som er en stærk elektrolyt. Med andre ord kan den samme ligning skrives i en mere kondenseret form som følger:
Pil op til venstre for kuldioxid indikerer, at CO 2 frigives som en gas.
Referencer
American Chemical Society. (2021). Kontrol af mængden af produkter i en kemisk reaktion . American Chemical Society. https://www.middleschoolchemistry.com/espanol/capitulo6/leccion2/
Chang, R., Manzo, Á. R., Lopez, PS, & Herranz, ZR (2020). Kemi (10. udgave ). McGraw-Hill uddannelse.
Uddanne. (2015, 18. maj). Eksperimenter i køkkenet: kemiske reaktioner . Uddanne. https://www.educ.ar/recursos/90200/experimentos-en-la-cocina-reacciones-quimicas
Brandslukker — Lavteknologisk laboratorium . (2017). Low-Tech Lab. https://wiki.lowtechlab.org/wiki/Extincteur/es
Hernández, ME, Ángeles, Y., & Meza, T. (2009). Bestemmelse af eddikesyre i en prøve af kommerciel eddike . Kemiteknik – BUAP. http://www.ingenieriaquimica.buap.mx/SGC/ANALISIS/Documentos/analisis/QUIMICA%20ANALITICA/ACT-TE-INQM%2013-09.pdf
Surhedskonstanten Ka . (2015, 2. oktober). Químicas.net. https://www.quimicas.net/2015/05/la-constante-de-acidez.html
Hvad er der i syresoda-ildslukkeren? Hvordan virker det? (2021, 2. oktober). Manuales.com. https://www.e-manuales.com/que-contiene-el-extintor-de-incendios-de-soda-acida-how-it-funciona/
