重曹と酢の化学反応は、化学火山、二酸化炭素の生成、および酢酸ナトリウム (熱い氷) の合成に使用されます。これは、炭酸水素ナトリウムと酢からの酢酸との間の水性（水性）反応です.これは、反応のバランスの取れた化学式と、関連するステップの詳細です。
重曹と酢の反応のバランスの取れた化学式
1 モルの重炭酸ナトリウム (重曹) が 1 モルの酢酸 (酢から) と反応して、1 モルの酢酸ナトリウム、1 モルの水、および 1 モルの二酸化炭素が生成されます。バランスの取れた化学式は次のとおりです:
NaHCO3 + HC2 H3 O2 → NaC2 H3 O2 + H2 O + CO2
しかし、酢酸ナトリウムはそのイオンに解離するので、反応を書くためのより良い方法は次のとおりです。
NaHCO3 (秒) + CH3 COOH(l) → CO2 (g) + H2 O(l) + Na(aq) + CH3 COO(水)
ここで、NaHCO3 重炭酸ナトリウム、CH3 COOHは酢酸、CO2 は二酸化炭素、H2 Oは水、Naはナトリウムカチオン、CH3 COOは酢酸陰イオンです。また、s =固体、l =液体、g =気体、aq =水溶液または水溶液。
反応のしくみ
この化学反応は水中で起こるため、炭酸水素ナトリウムと酢酸はイオンに解離し、イオンは本質的に「パートナーを切り替え」て新しい生成物を形成できることを覚えておいてください。
NaHCO3 (aq) + HC2 H3 O2 (aq) =Na(aq) + HCO3 (aq) + H(aq) + C2 H3 O2 (aq)
重曹と酢の反応は、実際には 2 段階で進行します。最初に、重炭酸ナトリウムは、二重置換反応で酢酸反応と反応して、酢酸ナトリウムと炭酸を形成します。重曹は塩基であり、酢酸は酸であるため、この反応は酸塩基中和反応の一例でもあります。 理由 これは、生成物が反応物よりも熱力学的に安定しているためです。
NaHCO3 + HC2 H3 O2 → NaC2 H3 O2 + H2 CO3
炭酸は不安定なため、急速に分解反応を起こし、水と二酸化炭素を生成します。
H2 CO3 → H2 O + CO2
反応は水中で起こり、酢酸ナトリウムは水に溶けるため、化学物質はナトリウムイオンと酢酸イオンに解離します。すべての水を沸騰させるか蒸発させると、固体の酢酸ナトリウムが得られます.酢酸ナトリウムは、過飽和溶液が自然に結晶化し、熱を放出して水の氷のように見える結晶性固体を形成するため、「ホットアイス」と呼ばれます.
反応で生成された二酸化炭素は、二酸化炭素ガスの泡として逃げます。重曹と酢の火山に加えられた少量の洗剤は、二酸化炭素ガスを閉じ込めて、容器の側面を流れ落ちる「溶岩」の泡を作ります.
安全
重曹と酢の反応は、反応物と製品の両方が食べても安全であるため、子供にとって安全な化学反応の 1 つです。唯一の考慮事項は、反応によって放出された二酸化炭素が空気より重く、部屋の底に沈むことです。反応が very で実行される場合 大規模な場合、床付近で低酸素状態を引き起こすのに十分な量の二酸化炭素ガスが生成される可能性があります。これが起こるのに十分な量の化学物質を混合する人はまずいないでしょうが、子供用プールに重曹と酢を入れる予定がある場合は、風通しの良い日に屋外で行ってください 🙂
参考文献
- クレイデン、ジョナサン。グリーブス、ニック。ウォーレン、スチュアート。ウォザーズ、ピーター（2001）。 有機化学 (第 1 版)。オックスフォード大学出版局。 ISBN 978-0-19-850346-0.
- ザイデル、アサートン。リンケ、ウィリアム F. (1952)。 無機および有機化合物の溶解度 .ヴァン・ノストランド
