Matarsódi og ediksýra
Að blanda saman ediksýru og matarsóda er klassísk efnafræðitilraun, m.a. vegna þess að efnin tvö eru notuð í matseld og bakstur og því til á mörgum heimilum.
Tilrauninni fylgir nokkuð virkt efnahvarf sem losar allmikið af koltvísýringi á gasformi sem býr til nokkra froðu. Hún er því skemmtileg en hér skoðum við líka áhugaverða eiginleika koltvísýringsins sem við getum t.a.m. notað til að slökkva eld.
Efni og áhöld
Í þessa tilraun þarf:
- Edik, borðedik eða sérstök ediksýra til matargerðar
- Matarsóda
- Ílát til að blanda í, t.d. glas
- Skeið til að skammta
Ef þú vilt prófa að slökkva í kerti með koltvísýringnum þarftu einnig:
- Kerti, t.d. sprittkerti
- Eldfæri til að kveikja á kertinu
Framkvæmd
- Helltu góðri botnfylli af ediksýru í ílátið.
- Helltu smá matarsóda í sýruna með skeið.
Nú á efnahvarfið að losa koltvísýring sem myndar froðuna. Magnið af ediksýru og matarsóda fer nokkuð eftir styrkleika sýrunnar. Hrærðu í blöndunni til að klára efnahvarfið og þá geturðu bætt við örlitlu af ediki eða matarsóda til að kanna hvort efnið hafi klárast fyrst.
Til að kæfa kertalogann þarf að gæta þess að anda ekki ofan í glasið svo koltvísýringurinn blásist ekki í burtu áður en honum er hellt yfir kertalogann. Með smá æfingu lærist að búa til hæfilegt magn koltvísýrings.
Aðrar skyldar tilraunir
Þegar koltvísýringurinn losnar úr kolsýrunni þenst hann út. Þessi eiginleiki er t.a.m. notaður í eldfjallalíkön. Þá er oft blandað út í edikið smávegis af sápu til að láta froðuna endast lengur og matarlit til að fá þann lit á froðuna sem sóst er eftir.
Eins er tilraunin stundum framkvæmd með ediksýrunni í flösku og matarsódanum í blöðru sem strengd er yfir stút flöskunnar. Matarsódinn er upphaflega látinn sitja í blöðrunni með því að hún lafi niður með flöskunni. Honum er svo hellt út í ediksýruna og við það blæs blaðran út sem sýnir hvað koltvísýringurinn tekur mun meira pláss en hvarfefnin.
Hvað er að gerast?
Efnahvarfið er dæmi um sýru-basa hvarf. Það gerist í tveimur skrefum. Fyrst hvarfast matarsódinn, einnig kallaður natrón, NaHCO3, við ediksýruna, HC2H3O2, og myndar natríum asetat, NaC2H3O2, og kolsýru, H2CO3:
NaHCO3 + HC2H3O2 → NaC2H3O2 + H2CO3
Kolsýran brotnar hins vegar fljótt niður í vatn, H2O, og koltvísýring, CO2, sem er á gasformi og býr því til loftbólurnar:
H2CO3 → H2O + CO2
Þetta er reyndar ástæða þess að matarsódinn er notaður í bakstur, en þar leysist hann upp í vökvanum í deiginu og hvarfast við súr efni til að mynda loftbólur sem lyfta deiginu.
Heildarefnahvarfið má einnig setja upp sem:
NaHCO3(s) + CH3COOH(l) → CO2(g) + H2O(l) + Na+(aq) + CH3COO–(aq)
Þar táknar (s) fast efni (e. solid), (l) vökva (e. liquid), (g) gas og (aq) að efnið er leyst upp í vatni (e. aqueous).