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कैल्शियम क्लोराइड और बेकिंग सोडा - सोडियम बाइकार्बोनेट - को सील करने योग्य प्लास्टिक की थैली में मिलाना एक पसंदीदा हाई स्कूल रसायन विज्ञान प्रयोग है। यह एक गैस का उत्पादन करता है, इसलिए यदि आप रसायनों के संयोजन के बाद बैग को सील करते हैं, तो बैग गुब्बारे की तरह उड़ जाएगा। एक और कारण उच्च विद्यालय के रसायन विज्ञान के शिक्षक इस प्रयोग को पसंद करते हैं कि संयोजन गर्मी पैदा करता है, इसलिए यह एक एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रिया का एक उत्कृष्ट उदाहरण है। इन दोनों यौगिकों को मिलाते समय काले चश्मे और रबर के दस्ताने पहनें, क्योंकि प्रतिक्रिया के उपोत्पाद में से एक हाइड्रोक्लोरिक एसिड होता है, जो आपकी त्वचा को जलाने के लिए पर्याप्त संक्षारक होता है।
टीएल; डीआर (बहुत लंबा; डिडंट रीड)
सोडियम बाइकार्बोनेट (बेकिंग सोडा), कैल्शियम क्लोराइड और पानी को मिलाएं और आपको कैल्शियम कार्बोनेट (एक चॉकली अवक्षेप) प्लस कार्बन डाइऑक्साइड गैस, सोडियम क्लोराइड (टेबल सॉल्ट), हाइड्रोक्लोरिक एसिड और उचित मात्रा में गर्मी मिलती है।
रिएक्टेंट्स क्या हैं?
वस्तुतः हर कोई सोडियम बाइकार्बोनेट (NaHCO) से परिचित है3), क्योंकि इसका बेकिंग सोडा आप अपने रेफ्रिजरेटर को खराब करने के लिए उपयोग करते हैं। कम लोग कैल्शियम क्लोराइड (CaCl) से परिचित हैं2), लेकिन वे होना चाहिए। सोडियम क्लोराइड की तरह, इसका नमक और इसकी हीड्रोस्कोपिक, जिसका अर्थ है कि यह हवा से नमी को अवशोषित करता है। अपने कपड़ों को मोल्ड से बचाने के लिए अपनी अलमारी में कैल्शियम क्लोराइड का एक डिश डालना एक अच्छा तरीका है। कैल्शियम क्लोराइड धूल नियंत्रण में मदद करता है और एक खाद्य योज्य के रूप में काम करता है, क्योंकि यह अचार के स्वाद को नमकीन बना सकता है जैसे वास्तव में सोडियम क्लोराइड मिलाए बिना।
एक दो भाग की प्रतिक्रिया
सोडियम बाइकार्बोनेट और कैल्शियम क्लोराइड के बीच प्रतिक्रिया समाधान में होनी चाहिए, इसलिए पानी हमेशा प्रतिक्रिया का एक हिस्सा होता है। दोनों अभिकारक पानी में आसानी से घुल जाते हैं, ताकि कोई समस्या न हो। आप एक को पानी में घोल सकते हैं, दूसरे को जोड़ सकते हैं, या आप दोनों को एक प्लास्टिक बैग के विपरीत कोनों में रख सकते हैं और उनके बीच पानी की एक शीशी रख सकते हैं ताकि जब आप बैग को हिलाएं, तो वे पानी और एक-दूसरे के साथ संयोजित हो जाएं।
जब आप अभिकारकों को संयोजित करते हैं, तो दो चीजें होती हैं। पहली बात यह है कि वे कैल्शियम कार्बोनेट बनाने के लिए गठबंधन करते हैं - चूना पत्थर, चाक, संगमरमर और घोंघे और समुद्री जीवों के गोले में पाया जाने वाला एक यौगिक - सोडियम क्लोराइड और हाइड्रोजन आयनों के साथ। हाइड्रोजन आयन घोल को अम्लीय बनाते हैं, और वे कार्बन डाइऑक्साइड गैस, पानी और सोडियम आयनों का उत्पादन करने के लिए बचे हुए सोडियम बाइकार्बोनेट के साथ संयोजन करते हैं। वे हाइड्रोजन क्लोराइड बनाने के लिए क्लोरीन के साथ भी मिलाते हैं।
कार्बन डाइऑक्साइड गैस की रिहाई बैग को उड़ा देती है, और क्योंकि गैस का उत्पादन एक एक्सोथर्मिक प्रतिक्रिया में होता है, समाधान का तापमान बढ़ जाता है।
रासायनिक समीकरण
पहली प्रतिक्रिया में, अभिकारकों ने कैल्शियम कार्बोनेट, सोडियम क्लोराइड और हाइड्रोजन आयन बनाने के लिए गठबंधन किया। इस प्रतिक्रिया के लिए समीकरण है:
CaCl2 + 2 नाहको3 ---> CaCO3 + 2 NaCl + एच+
हाइड्रोजन आयन तब अप्रयुक्त सोडियम बाइकार्बोनेट के साथ मिलकर कार्बन डाइऑक्साइड, पानी और सोडियम आयन बनाते हैं।
एच+ + NaHCO3 ---> CO2 + एच2ओ + ना+
सोडियम क्लोराइड पानी में Cl- और Na + आयनों में विघटित हो जाता है। कुछ मुक्त क्लोरीन आयन हाइड्रोजन आयनों के साथ मिलकर हाइड्रोजन क्लोराइड बनाते हैं।
एच+ + Cl- ---> एचसीएल
समग्र प्रक्रिया के लिए एक सरलीकृत समीकरण है:
NaHCO3(s) + CaCl2(s) + एच2O (l) ---> CaCO3(s) + CO2(g) + NaCl (aq) + HCl (aq)