Tabla de Contenidos
Bakepulver er et amfotert uorganisk salt med formelen NaHCO 3 og er like allestedsnærværende i et kjemilab som det er på kjøkkenet. Den består av natriumsaltet av den konjugerte basen av karbonsyre . Sistnevnte er en svak syre, som gir bikarbonat en lett alkalisk karakter.
Denne forbindelsen er en hvit krystallinsk substans som kan finnes i forskjellige mineraler som natron og nakolitt, også kalt termokalitt. Det oppnås også industrielt ved å føre gassformig ammoniakk og karbondioksid gjennom en konsentrert løsning av natriumklorid eller saltlake.
Hvorfor kalles det natron?
Det systematiske navnet på natriumbikarbonat er faktisk natriumhydrogenkarbonat eller natriumhydrogentrioksokarbonat(-1). Men selv i dag foretrekkes det vanlige navnet natriumbikarbonat fordi det er kortere og ikke gir for mye tvetydighet. Bi – prefikset til bikarbonat refererer til det faktum at dette saltet inneholder dobbelt så mange karbonater for hvert natriumion som natriumkarbonat, hvis formel er Na 2 CO 3 . Merk at i formelen ovenfor er det to natrium for hvert karbonation, som tilsvarer å si at det er ½ karbonat for hvert natrium. På den annen side, i NaHCO 3 er det ett karbonat for hvert natrium, som representerer to ganger ½, som er der prefikset kommer fra.
Kjemiske egenskaper av natron
Natriumbikarbonat er et relativt billig stoff og har kjemiske egenskaper som gjør det nyttig i mange applikasjoner både i og utenfor laboratoriet.
- For det første gjør dens mildt alkaliske karakter den til et utmerket valg for å nøytralisere syrer når et søl oppstår. Nøytraliseringsreaksjonen produserer en observerbar brus som lett indikerer når syren er ferdig nøytralisert. På den annen side er tilsetning av et overskudd av bikarbonat ikke problematisk, siden det er en svak base. Faktisk bør det i hvert kjemilaboratorium alltid være en flaske med en natriumbikarbonatløsning for dette formålet.
- I tillegg har natriumbikarbonat også et ioniserbart proton, siden karbonsyre er en diprotisk syre, så den kan også reagere med baser.
- Til slutt har dette saltet den spesielle egenskapen at det lett brytes ned når det varmes opp. Slik termisk dekomponering er hovedtemaet i denne artikkelen og er beskrevet i neste avsnitt.
Natriumbikarbonat-nedbrytningsligning
Som nevnt i forrige avsnitt brytes natron ned når den varmes opp. Denne reaksjonen gir frigjøring av karbondioksid (CO 2 ) i form av gass og vanndamp (H 2 O), mens det alkaliske saltet natriumkarbonat (Na 2 CO 3 ) forblir i fast fase. Den balanserte eller justerte kjemiske ligningen er:
MERK: Under 100°C, hvis trykket er 1 atm, vil vannet som dannes kondensere til flytende tilstand. Over nevnte temperatur genereres damp i stedet.
Denne kjemiske reaksjonen skjer naturlig ved romtemperatur, men veldig sakte. Dette er grunnen til at natron har en utløpstid, som er rundt 2 til 3 år. Imidlertid øker reaksjonen med økende temperatur, og skjer raskt over 80°C. På den annen side blir denne reaksjonen katalysert av syrer.
En av de essensielle egenskapene til den termiske nedbrytningen av natriumbikarbonat er frigjøring av karbondioksidgass og vanndamp. Denne egenskapen, sammen med det faktum at verken natron eller karbonat er helseskadelig, gjør at natron ofte brukes som et kjemisk hevemiddel når man baker ulike matvarer som kaker, pannekaker og annet.
I tillegg til dette forklarer nedbrytningsreaksjonen ovenfor også et karakteristisk trekk ved bruken av dette saltet i matlaging eller baking av maten vår: den karakteristiske metalliske smaken som blir igjen i noen matvarer hvis vi tilsetter for mye bikarbonat til blandingen. Denne smaken kommer fra natriumkarbonatet som dannes etter dekomponering av natron. Natriumkarbonat er en mye mer alkalisk forbindelse enn bikarbonat siden det er dens konjugerte base, og som en syre er bikarbonat veldig svak. Når du husker at styrken til konjugatbasen er omvendt til styrken til syren, gir en veldig svak syre opphav til en sterkere base.
Den samme reaksjonen brukes også i bakepulver. Denne kulinariske ingrediensen inneholder omtrent en tredjedel av natriumbikarbonat som hevemiddel; Den inneholder også sure stoffer som hjelper til med nedbrytningen av bikarbonatet og som også nøytraliserer karbonatet som dannes etter reaksjonen.
En andre nedbrytningsreaksjon
Hvis vi tar en prøve av natriumbikarbonat og varmer den opp, når den når rundt 80°C vil den begynne å brytes ned raskt til den er fullstendig omdannet til natriumkarbonat, karbondioksid og vann, som vi nettopp så. Men hvis vi fortsetter å varme, vil det komme en tid da en andre nedbrytningsreaksjon vil skje med frigjøring av mer karbondioksid.
Denne andre dekomponeringsreaksjonen skjer ved omtrent 850 °C og produserer, i tillegg til karbondioksid, natriumoksid (Na 2 O), som kan sees i følgende ligning:
Selv om denne dekomponeringsreaksjonen kan utføres ved å varme opp natriumbikarbonat til høye temperaturer, er det faktisk ikke en dekomponeringsreaksjon av natriumbikarbonat, siden det i dette tilfellet er karbonat som spaltes av natrium.
Referanser
Buddies, SSL (2017, 17. august). Vanishing Baking Soda . Vitenskapelig amerikansk. https://www.scientificamerican.com/article/vanishing-baking-soda/
Chang, R. (2021). Kjemi (11. utgave ). MCGRAW HILL UTDANNING.
sciencebit. (2017, 27. februar). Dekomponeringsreaksjon av natriumbikarbonat. Kjemi eksperiment. [Video]. Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=NNOrw848tGk
EcuRed. (nd). Natriumbikarbonat (stoff) – EcuRed . https://www.ecured.cu/Bicarbonato_de_sodio_(Substance)
IUPAC. (2005). NOMENKLATURE OF UORGANISK KJEMI – IUPAC-anbefalinger 2005 . IUPAC røde bok. http://old.iupac.org/publications/books/rbook/Red_Book_2005.pdf
