중탄산나트륨의 분해 반응식

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베이킹 소다는 화학식 NaHCO 3 의 양쪽성 무기 염 이며 주방에서와 마찬가지로 화학 실험실에서 어디에나 있습니다. 그것은 탄산의 공액 염기의 나트륨 염 으로 구성됩니다 . 후자는 중탄산염에 약알칼리성을 부여하는 약산입니다.

이 화합물은 열칼라이트라고도 불리는 나트론 및 나콜라이트와 같은 다양한 광물에서 발견되는 백색 결정질 물질입니다. 그것은 또한 염화나트륨 또는 소금물의 농축 용액을 통해 기체 암모니아와 이산화탄소를 통과시켜 산업적으로 얻습니다.

베이킹 소다라고 불리는 이유는 무엇입니까?

중탄산나트륨 의 체계적 명칭은 실제로 탄산수소나트륨 또는 트리옥소탄산수소나트륨(-1)입니다. 그러나 오늘날에도 중탄산나트륨이라는 일반적인 이름이 더 짧고 너무 모호하지 않기 때문에 선호됩니다. 중탄산염의 bi- 접두사는 이 염이 Na 2 CO 3 의 공식인 탄산나트륨보다 각각의 나트륨 이온에 대해 2배 많은 탄산염 포함한다는 사실을 나타냅니다 . 위의 공식에서 모든 탄산 이온에 대해 2개의 나트륨이 있다는 점에 유의하십시오. 이는 모든 나트륨에 대해 ½ 탄산염이 있다고 말하는 것과 같습니다. 반면에 NaHCO 3 에는 모든 나트륨에 대해 하나의 탄산염이 있으며 이는 접두사가 나오는 곳인 ½의 두 배를 나타냅니다.

베이킹 소다의 화학적 성질

중탄산나트륨은 상대적으로 저렴한 물질이며 실험실 내부와 외부 모두에서 많은 응용 분야에 유용하게 사용할 수 있는 화학적 특성을 가지고 있습니다.

  • 우선 약알칼리성 특성으로 인해 유출이 발생했을 때 산을 중화하는 데 탁월한 선택입니다. 중화 반응은 산이 중화를 끝냈을 때를 쉽게 알려주는 관찰 가능한 거품을 생성합니다. 한편, 과량의 중탄산염을 첨가하는 것은 약한 염기이기 때문에 문제가 되지 않습니다. 사실, 모든 화학 실험실에는 이러한 목적을 위한 중탄산나트륨 용액이 담긴 병이 항상 있어야 합니다.
  • 또한, 탄산수소나트륨은 또한 이온화 가능한 양성자를 가지고 있는데, 이는 탄산이 이양자성 산이기 때문에 염기와도 반응할 수 있기 때문입니다.
  • 마지막으로 이 소금은 열을 가하면 쉽게 분해된다는 특징이 있습니다. 이러한 열분해는 이 기사의 주요 주제이며 다음 섹션에서 설명합니다.

중탄산나트륨 분해 방정식

이전 섹션에서 언급했듯이 베이킹 소다는 가열되면 분해됩니다. 이 반응은 기체 및 수증기(H 2 O) 의 형태로 이산화탄소(CO 2 )를 방출하는 반면 알칼리성 탄산나트륨(Na 2 CO 3 )은 고체상에 남아 있습니다. 균형 또는 조정 화학 반응식은 다음과 같습니다.

중탄산나트륨의 분해 반응식

참고: 100°C 미만에서 압력이 1atm이면 형성된 물이 액체 상태로 응축됩니다. 상기 온도 이상에서는 증기가 대신 생성됩니다.

이 화학 반응은 실온에서 자연적으로 발생하지만 매우 느립니다. 이것이 베이킹소다의 유통기한이 2~3년 정도 되는 이유입니다. 그러나 온도가 증가함에 따라 반응 속도가 빨라져 80°C 이상에서 빠르게 발생합니다. 한편, 이 반응은 산에 의해 촉매된다.

중탄산나트륨의 열분해의 본질적인 특징 중 하나는 이산화탄소 가스와 수증기의 방출입니다. 이러한 특성은 베이킹 소다도 탄산염도 건강에 해롭지 않다는 사실과 함께 케이크, 팬케익 등 다양한 음식을 구울 때 베이킹 소다를 화학 팽창제로 자주 사용하게 만듭니다.

중탄산나트륨의 분해 반응식

이 외에도 위의 분해 반응은 음식을 요리하거나 구울 때 이 소금을 사용하는 특징을 설명합니다. 즉, 혼합물에 너무 많은 중탄산염을 첨가하면 일부 음식에 남아 있는 특징적인 금속 풍미입니다. 이 맛은 베이킹 소다의 분해 후 형성되는 탄산나트륨에서 나옵니다. 탄산나트륨은 짝염기이기 때문에 중탄산염보다 훨씬 더 알칼리성인 화합물이며 산으로서 중탄산염은 매우 약합니다. 짝염기의 강도는 산의 강도와 반비례한다는 점을 기억하면 매우 약한 산이 더 강한 염기를 생성합니다.

이 동일한 반응은 베이킹 파우더에도 사용됩니다. 이 요리 재료에는 팽창제로 중탄산나트륨의 약 1/3이 포함되어 있습니다. 또한 중탄산염의 분해를 돕고 반응 후 형성된 탄산염을 중화시키는 산성 물질도 포함하고 있습니다.

두 번째 분해 반응

중탄산나트륨 샘플을 채취하여 가열하면 약 80°C에 도달하면 방금 본 것처럼 탄산나트륨, 이산화탄소 및 물로 완전히 전환될 때까지 빠르게 분해되기 시작합니다. 그러나 계속 가열하면 더 많은 이산화탄소가 방출되면서 2차 분해 반응이 일어날 때가 올 것입니다.

이 두 번째 분해 반응은 약 850°C에서 발생하며 다음 방정식에서 볼 수 있는 것처럼 이산화탄소 외에 산화나트륨(Na 2 O)을 생성합니다.

중탄산나트륨의 분해 반응식

이 분해 반응은 중탄산나트륨을 고온으로 가열하여 수행할 수 있지만 실제로는 중탄산나트륨의 분해 반응이 아닙니다. 이 경우 나트륨에서 분해되는 것은 탄산염이기 때문입니다.

참조

친구들, SSL (2017년 8월 17일). 배니싱 베이킹 소다 . 사이언티픽 아메리칸. https://www.scientificamerican.com/article/vanishing-baking-soda/

장로(2021). 화학 (11 .). MCGRAW 힐 교육.

sciencebit. (2017년 2월 27일). 탄산수소나트륨의 분해 반응. 화학 실험. [동영상]. 유튜브. https://www.youtube.com/watch?v=NNOrw848tGk

EcuRed. (일차). 중탄산나트륨(물질) – EcuRed . https://www.ecured.cu/Bicarbonato_de_sodio_(물질)

IUPAC. (2005). 무기 화학의 명칭 – IUPAC 권고 2005 . IUPAC 레드북. http://old.iupac.org/publications/books/rbook/Red_Book_2005.pdf

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

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