Reaccion quimica del bicarbonato de sodio
Fórmula del bicarbonato sódico
El bicarbonato sódico se encuentra en casi todas las cocinas, ya que este polvo blanco conocido como bicarbonato de sodio se utiliza prácticamente en todos los ámbitos de la vida: en cosmética, en la cocina y en las tareas domésticas.
En la producción industrial, el NaHCO₃ se obtiene por un método especial que se denomina cloruro amoniacal: en una solución muy concentrada de cloruro sódico enriquecida con amoníaco, se libera dióxido de carbono, y así se obtiene el bicarbonato sódico.
Como el bicarbonato se disuelve mal en agua fría, se separa fácilmente por filtración. Por cierto, a partir del cloruro de amonio obtenido como resultado de la reacción, se puede producir químicamente amoníaco una vez más.
Si se añade ácido acético a una cucharadita de bicarbonato sódico, inmediatamente empezará a silbar: se formarán burbujas y se romperán en la superficie de la sal. Este método lo utilizan los cocineros para que la masa quede más esponjosa.
En un recipiente aparte mezcle el líquido lavavajillas y el agua, ya que en vinagre el efecto jabonoso no funcionará, y añada cuatro cucharaditas de sosa. Mezclar bien y verter la solución en la botella.
Bicarbonato sódico deo
La reacción entre el bicarbonato de sodio (bicarbonato sódico) y el vinagre (ácido acético diluido) genera gas carbónico, que se utiliza en volcanes químicos y otros proyectos. Veamos la reacción entre el bicarbonato de sodio y el vinagre y la ecuación de la reacción.
La reacción entre el bicarbonato de sodio y el vinagre se produce en dos pasos, pero el proceso global puede resumirse en la siguiente ecuación: bicarbonato de sodio (bicarbonato sódico) más vinagre (ácido acético) produce dióxido de carbono más agua más ión sodio más ión acetato.
En realidad, la reacción química se produce en dos pasos. En primer lugar, se produce una reacción de doble desplazamiento en la que el ácido acético del vinagre reacciona con el bicarbonato sódico para formar acetato sódico y ácido carbónico:
El dióxido de carbono escapa de la solución en forma de burbujas. Las burbujas son más pesadas que el aire, por lo que el dióxido de carbono se acumula en la superficie del recipiente o lo desborda. En un volcán de bicarbonato de sodio, se suele añadir detergente para recoger el gas y formar burbujas que fluyen algo así como lava por la ladera del "volcán". Después de la reacción queda una solución diluida de acetato de sodio. Si se hierve el agua de esta solución, se forma una solución sobresaturada de acetato de sodio. Este "hielo caliente" cristalizará espontáneamente, liberando calor y formando un sólido parecido al hielo de agua.
Backpulver de bicarbonato sódico
En presencia de agua, el ácido cítrico y el bicarbonato sódico (también conocido como bicarbonato de sodio) reaccionan para formar citrato sódico, agua y dióxido de carbono. Los alumnos investigan esta reacción endotérmica. Prueban una versión estequiométrica de la reacción y, a continuación, prueban diversas perturbaciones en la versión estequiométrica, en la que cada reactivo (ácido cítrico, bicarbonato sódico y agua) se duplica o reduce estratégicamente a la mitad para crear una matriz del efecto sobre la reacción. Analizando los datos de la matriz de prueba, determinan las cantidades óptimas que deben utilizar en sus propias empresas de producción para minimizar el coste de material y maximizar la producción de dióxido de carbono. Utilizan los datos de sus pruebas para "ampliar" el sistema desde una bolsa ziplock del tamaño de un cuarto de galón hasta un tanque de reacción igual al volumen de su aula. Recogen datos sobre la temperatura de reacción y la producción de dióxido de carbono. Los alumnos más avanzados se enfrentan al reto de predecir teóricamente los resultados utilizando la estequiometría.
La principal relación con la ingeniería que presenta esta actividad es una demostración de las relaciones entre la escala de banco y la escala real. Aunque el objetivo final puede ser diseñar un tanque de 50.000 galones, el mejor camino de descubrimiento es trabajar con una escala más pequeña. Las ventajas de la escala menor son que 1) son menos caras y más fáciles de manejar y construir, y 2) pueden ser más seguras si ocurre algo inesperado porque se puede controlar el entorno circundante. La ventaja de la gran escala es que refleja directamente el verdadero sistema, por lo que no es necesario realizar otras pruebas para predecir el comportamiento.
Carbonato sódico
Una solución saturada de bicarbonato sódico reacciona con ácido clorhídrico para formar gas carbónico. Se puede utilizar un indicador universal para mostrar el cambio de pH de la solución o un globo inflable para demostrar el trabajo asociado realizado por el gas en evolución.
Sugerencia: Si el HCl se añade suavemente, sólo la parte superior del líquido será roja y la parte inferior permanecerá verde-azulada, con una zona amarilla entre los colores. Se pueden añadir pequeñas porciones adicionales de HCl hasta que se consuma el bicarbonato sódico.
O bien, sustituyendo la probeta por un matraz de brazo lateral provisto de un tapón de goma. Fijar un globo al brazo lateral. Después de introducir la solución de bicarbonato sódico en el matraz, añada HCl y tape rápidamente el matraz. El dióxido de carbono producido infla el globo. Esta reacción es un ejemplo de proceso químico que realiza trabajo. (trabajo = PΔV)