その理由は次のとおりです。
* ベンゾ酸は弱酸です: プロトン(H+)を寄付できるカルボキシル基(-COOH)があります。
* 重炭酸ナトリウムは塩基です: 陽子を受け入れることができる重炭酸イオン(HCO3-)が含まれています。
反応:
ベンゾ酸が重炭酸ナトリウムの溶液に加えられると、次の反応が発生します。
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C6H5COOH(ベンゾ酸) + NAHCO3(重炭酸ナトリウム)→C6H5COO-NA +(ベンゾ酸ナトリウム) + H2O + CO2(二酸化炭素)
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説明:
*ベンゾ酸のカルボキシル基からのプロトンは、重炭酸塩イオンと反応し、炭酸酸(H2CO3)を形成します。
*炭酸酸は不安定で、すぐに水(H2O)と二酸化炭素(CO2)に分解され、ガス気泡として放出されます。
*残りのベンゾ酸イオンは、ナトリウムイオンと結合して、塩であるベンゾ酸ナトリウムを形成します。
証拠:
*反応には、二酸化炭素ガスの進化が伴います。これは、燃えるように観察できます。
*酸性ベンゾ酸が中和されると、溶液のpHが増加します。
実際のアプリケーション:
この反応は、一般的な食物防腐剤であるベンゾ酸ナトリウムの合成によく使用されます。また、酸性ではない不純物を除去することにより、ベンゾ酸の精製にも使用されています。