Химично уравнение за разлагане на натриев бикарбонат

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.

Содата за хляб е амфотерна неорганична сол с формула NaHCO 3 и е толкова повсеместна в химическата лаборатория, колкото и в кухнята. Състои се от натриева сол на спрегнатата основа на въглеродната киселина . Последният е слаба киселина, която придава на бикарбоната леко алкален характер.

Това съединение е бяло кристално вещество, което може да се намери в различни минерали като натрон и наколит, наричан още термокалит. Получава се и промишлено чрез преминаване на газообразен амоняк и въглероден диоксид през концентриран разтвор на натриев хлорид или солен разтвор.

Защо се нарича сода бикарбонат?

Систематичното наименование на натриевия бикарбонат всъщност е натриев хидрогенкарбонат или натриев хидрогентриоксокарбонат (-1). Но дори и днес общоприетото наименование натриев бикарбонат е предпочитано, тъй като е по-кратко и не представлява твърде много двусмислие. Би префиксът на бикарбонат се отнася до факта, че тази сол съдържа два пъти повече карбонати за всеки натриев йон от натриевия карбонат, чиято формула е Na 2 CO 3 . Обърнете внимание, че във формулата по-горе има два натрия за всеки карбонатен йон, което е еквивалентно на това, че има ½ карбонат за всеки натрий. От друга страна, в NaHCO3 има един карбонат за всеки натрий, което представлява два пъти ½, откъдето идва префиксът.

Химични свойства на содата за хляб

Натриевият бикарбонат е сравнително евтино вещество и притежава химични свойства, които го правят полезен в много приложения както вътре, така и извън лабораторията.

  • От една страна, неговият леко алкален характер го прави отличен избор за неутрализиране на киселини, когато възникне разлив. Реакцията на неутрализация произвежда видимо шумене, което лесно показва кога киселината е приключила с неутрализирането. От друга страна, добавянето на излишък от бикарбонат не е проблематично, тъй като това е слаба основа. Всъщност във всяка химическа лаборатория винаги трябва да има бутилка с разтвор на натриев бикарбонат за тази цел.
  • В допълнение, натриевият бикарбонат също има йонизиращ се протон, тъй като въглеродната киселина е дипротична киселина, така че може да реагира и с основи.
  • И накрая, тази сол има особеността, че се разпада лесно при нагряване. Такова термично разлагане е основната тема на тази статия и е описано в следващия раздел.

Уравнение за разлагане на натриев бикарбонат

Както бе споменато в предишния раздел, содата за хляб се разпада при нагряване. Тази реакция води до освобождаване на въглероден диоксид (CO 2 ) под формата на газ и водна пара (H 2 O), докато алкалната сол натриев карбонат (Na 2 CO 3 ) остава в твърда фаза. Балансираното или коригирано химично уравнение е:

Химично уравнение за разлагане на натриев бикарбонат

ЗАБЕЛЕЖКА: Под 100°C, ако налягането е 1 atm, образуваната вода ще кондензира до течно състояние. Над тази температура вместо това се генерира пара.

Тази химична реакция протича естествено при стайна температура, но много бавно. Това е причината содата за хляб да има срок на годност, който е около 2 до 3 години. Реакцията обаче се ускорява с повишаване на температурата, протичаща бързо над 80°C. От друга страна, тази реакция се катализира от киселини.

Една от съществените характеристики на термичното разлагане на натриевия бикарбонат е отделянето на газ въглероден диоксид и водна пара. Тази характеристика, заедно с факта, че нито содата за хляб, нито карбонатът са вредни за здравето, прави содата за хляб често използвана като химически набухвател при печене на различни храни като торти, палачинки и др.

Химично уравнение за разлагане на натриев бикарбонат

В допълнение към това, горната реакция на разлагане обяснява и една характерна особеност на използването на тази сол при готвене или печене на нашата храна: характерният метален аромат, който остава в някои храни, ако добавим твърде много бикарбонат към сместа. Този аромат идва от натриевия карбонат, който се образува след разлагането на содата за хляб. Натриевият карбонат е много по-алкално съединение от бикарбоната, тъй като е неговата спрегната основа и като киселина бикарбонатът е много слаб. Спомняйки си, че силата на спрегнатата основа е обратна на силата на киселината, много слаба киселина води до по-силна основа.

Същата реакция се използва и при бакпулвера. Тази кулинарна съставка съдържа около една трета натриев бикарбонат като набухвател; Той също така съдържа киселинни вещества, които помагат при разграждането на бикарбоната и които също неутрализират карбоната, образуван след реакцията.

Втора реакция на разлагане

Ако вземем проба от натриев бикарбонат и я загреем, когато достигне около 80°C, тя ще започне да се разлага бързо, докато се превърне напълно в натриев карбонат, въглероден диоксид и вода, както току-що видяхме. Въпреки това, ако продължим да нагряваме, ще дойде време, когато ще настъпи втора реакция на разлагане с отделяне на повече въглероден диоксид.

Тази втора реакция на разлагане протича при приблизително 850°C и произвежда, в допълнение към въглеродния диоксид, натриев оксид (Na 2 O), както може да се види в следното уравнение:

Химично уравнение за разлагане на натриев бикарбонат

Въпреки че тази реакция на разлагане може да се извърши чрез нагряване на натриев бикарбонат до високи температури, това всъщност не е реакция на разлагане на натриев бикарбонат, тъй като в този случай това е карбонат, който се разлага на натрий.

Препратки

Приятели, SSL (2017 г., 17 август). Изчезваща сода за хляб . Scientific American. https://www.scientificamerican.com/article/vanishing-baking-soda/

Чанг, Р. (2021). Химия (11-то издание ). MCGRAW HILL ОБРАЗОВАНИЕ.

sciencebit. (2017 г., 27 февруари). Реакция на разлагане на натриев бикарбонат. Експеримент по химия. [Видео]. Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=NNOrw848tGk

EcuRed. (nd). Натриев бикарбонат (субстанция) – EcuRed . https://www.ecured.cu/Bicarbonato_de_sodio_(Вещество)

IUPAC. (2005). НОМЕНКЛАТУРА НА НЕОРГАНИЧНА ХИМИЯ – IUPAC Препоръки 2005 . Червена книга на IUPAC. http://old.iupac.org/publications/books/rbook/Red_Book_2005.pdf

mm
Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

Artículos relacionados