सोडियम बाइकार्बोनेट के अपघटन के लिए रासायनिक समीकरण

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बेकिंग सोडा NaHCO3 सूत्र के साथ एक उभयधर्मी अकार्बनिक नमक है और रसायन विज्ञान प्रयोगशाला में सर्वव्यापी है क्योंकि यह रसोई में है। इसमें कार्बोनिक एसिड के संयुग्म आधार के सोडियम नमक होते हैं । उत्तरार्द्ध एक कमजोर एसिड है, जो बाइकार्बोनेट को थोड़ा क्षारीय चरित्र देता है।

यह यौगिक एक सफेद क्रिस्टलीय पदार्थ है जो विभिन्न खनिजों जैसे नैट्रॉन और नैकोलाइट में पाया जा सकता है, जिसे थर्मोकैलाइट भी कहा जाता है। यह सोडियम क्लोराइड या नमकीन के एक केंद्रित समाधान के माध्यम से गैसीय अमोनिया और कार्बन डाइऑक्साइड को पारित करके भी औद्योगिक रूप से प्राप्त किया जाता है।

इसे बेकिंग सोडा क्यों कहा जाता है?

सोडियम बाइकार्बोनेट का व्यवस्थित नाम वास्तव में सोडियम हाइड्रोजेनकार्बोनेट या सोडियम हाइड्रोजेंट्रीऑक्सोकार्बोनेट (-1) है। हालाँकि, आज भी सामान्य नाम सोडियम बाइकार्बोनेट को पसंद किया जाता है क्योंकि यह छोटा है और इसमें बहुत अधिक अस्पष्टता नहीं है। बाइकार्बोनेट का द्वि उपसर्ग इस तथ्य को संदर्भित करता है कि इस नमक में सोडियम कार्बोनेट के रूप में प्रत्येक सोडियम आयन के लिए दो बार कई कार्बोनेट होते हैं, जिसका सूत्र Na 2 CO 3 है । ध्यान दें कि उपरोक्त सूत्र में प्रत्येक कार्बोनेट आयन के लिए दो सोडियम हैं, जो यह कहने के बराबर है कि प्रत्येक सोडियम के लिए ½ कार्बोनेट हैं। दूसरी ओर, NaHCO 3 में प्रत्येक सोडियम के लिए एक कार्बोनेट होता है, जो दो बार ½ का प्रतिनिधित्व करता है, जो कि उपसर्ग से आता है।

बेकिंग सोडा के रासायनिक गुण

सोडियम बाइकार्बोनेट एक अपेक्षाकृत सस्ता पदार्थ है और इसमें रासायनिक गुण होते हैं जो इसे प्रयोगशाला के अंदर और बाहर कई अनुप्रयोगों में उपयोगी बनाते हैं।

  • एक के लिए, इसका हल्का क्षारीय चरित्र छलकने पर एसिड को बेअसर करने के लिए एक उत्कृष्ट विकल्प बनाता है। न्यूट्रलाइजेशन रिएक्शन एक नमूदार फ़िज़ पैदा करता है जो आसानी से इंगित करता है कि एसिड न्यूट्रलाइज़ करना समाप्त कर देता है। दूसरी ओर, बाइकार्बोनेट की अधिकता जोड़ना समस्याग्रस्त नहीं है, क्योंकि यह एक कमजोर आधार है। वास्तव में, प्रत्येक रसायन विज्ञान प्रयोगशाला में इस उद्देश्य के लिए हमेशा सोडियम बाइकार्बोनेट समाधान के साथ एक बोतल होनी चाहिए।
  • इसके अलावा, सोडियम बाइकार्बोनेट में एक आयनीकरण प्रोटॉन भी होता है, क्योंकि कार्बोनिक एसिड एक डिप्रोटिक एसिड होता है, इसलिए यह आधारों के साथ भी प्रतिक्रिया कर सकता है।
  • अंत में, इस नमक में यह विशेषता है कि गर्म करने पर यह आसानी से टूट जाता है। इस तरह के थर्मल अपघटन इस लेख का मुख्य विषय है और अगले खंड में इसका वर्णन किया गया है।

सोडियम बाइकार्बोनेट अपघटन समीकरण

जैसा कि पिछले भाग में बताया गया है, बेकिंग सोडा गर्म होने पर टूट जाता है। यह प्रतिक्रिया गैस और जल वाष्प ( H2O ) के रूप में कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) की रिहाई का उत्पादन करती है , जबकि क्षारीय नमक सोडियम कार्बोनेट (Na2CO3 ) ठोस चरण में रहता है। संतुलित या समायोजित रासायनिक समीकरण है:

सोडियम बाइकार्बोनेट के अपघटन के लिए रासायनिक समीकरण

नोट: 100 डिग्री सेल्सियस से नीचे, यदि दबाव 1 एटीएम है, तो बनने वाला पानी तरल अवस्था में संघनित हो जाएगा। उक्त तापमान के ऊपर, इसके बजाय भाप उत्पन्न होती है।

यह रासायनिक प्रतिक्रिया स्वाभाविक रूप से कमरे के तापमान पर होती है, लेकिन बहुत धीमी गति से। यही कारण है कि बेकिंग सोडा की समाप्ति की अवधि लगभग 2 से 3 वर्ष होती है। हालांकि, बढ़ते तापमान के साथ प्रतिक्रिया तेज हो जाती है, जो तेजी से 80 डिग्री सेल्सियस से ऊपर होती है। दूसरी ओर, यह प्रतिक्रिया एसिड द्वारा उत्प्रेरित होती है।

सोडियम बाइकार्बोनेट के थर्मल अपघटन की आवश्यक विशेषताओं में से एक कार्बन डाइऑक्साइड गैस और जल वाष्प की रिहाई है। यह विशेषता, इस तथ्य के साथ कि न तो बेकिंग सोडा और न ही कार्बोनेट स्वास्थ्य के लिए हानिकारक है, बेकिंग सोडा को अक्सर केक, पेनकेक्स और अन्य जैसे विभिन्न खाद्य पदार्थों को पकाते समय रासायनिक रिसाव एजेंट के रूप में उपयोग किया जाता है।

सोडियम बाइकार्बोनेट के अपघटन के लिए रासायनिक समीकरण

इसके अलावा, उपरोक्त अपघटन प्रतिक्रिया हमारे भोजन को पकाने या सेंकने में इस नमक के उपयोग की एक विशिष्ट विशेषता की भी व्याख्या करती है: कुछ खाद्य पदार्थों में विशिष्ट धात्विक स्वाद जो मिश्रण में बहुत अधिक बाइकार्बोनेट मिलाने पर रहता है। यह स्वाद सोडियम कार्बोनेट से आता है जो बेकिंग सोडा के अपघटन के बाद बनता है। सोडियम कार्बोनेट बाइकार्बोनेट की तुलना में अधिक क्षारीय यौगिक है क्योंकि यह इसका संयुग्म आधार है, और एसिड के रूप में बाइकार्बोनेट बहुत कमजोर है। यह याद रखते हुए कि संयुग्म आधार की ताकत एसिड की ताकत के व्युत्क्रमानुपाती होती है, एक बहुत कमजोर एसिड एक मजबूत आधार को जन्म देता है।

बेकिंग पाउडर में भी इसी प्रतिक्रिया का उपयोग किया जाता है। इस पाक सामग्री में लगभग एक तिहाई सोडियम बाइकार्बोनेट एक रिसाव एजेंट के रूप में होता है; इसमें अम्लीय पदार्थ भी होते हैं जो बाइकार्बोनेट के अपघटन में मदद करते हैं और प्रतिक्रिया के बाद बनने वाले कार्बोनेट को भी बेअसर कर देते हैं।

एक दूसरी अपघटन प्रतिक्रिया

यदि हम सोडियम बाइकार्बोनेट का एक नमूना लेते हैं और इसे गर्म करते हैं, जब यह लगभग 80 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है, तो यह तब तक तेजी से विघटित होना शुरू हो जाएगा जब तक कि यह पूरी तरह से सोडियम कार्बोनेट, कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में परिवर्तित न हो जाए, जैसा कि हमने अभी देखा। हालांकि, अगर हम गर्म करना जारी रखते हैं, तो ऐसा समय आएगा जब अधिक कार्बन डाइऑक्साइड की रिहाई के साथ दूसरी अपघटन प्रतिक्रिया होगी।

यह दूसरी अपघटन प्रतिक्रिया लगभग 850 डिग्री सेल्सियस पर होती है और कार्बन डाइऑक्साइड के अलावा सोडियम ऑक्साइड (Na2O) का उत्पादन करती है , जैसा कि निम्नलिखित समीकरण में देखा जा सकता है:

सोडियम बाइकार्बोनेट के अपघटन के लिए रासायनिक समीकरण

हालांकि इस अपघटन प्रतिक्रिया को सोडियम बाइकार्बोनेट को उच्च तापमान पर गर्म करके किया जा सकता है, यह वास्तव में सोडियम बाइकार्बोनेट की अपघटन प्रतिक्रिया नहीं है, क्योंकि इस मामले में यह कार्बोनेट है जो सोडियम से विघटित हो रहा है।

संदर्भ

दोस्तों, एसएसएल (2017, 17 अगस्त)। गायब होने वाला बेकिंग सोडा । अमेरिकी वैज्ञानिक। https://www.scientificamerican.com/article/vanishing-baking-soda/

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

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