Из курса школьной химии помним, что пищевая сода – это натрий двууглекислый или NaHCO3.
Чтобы узнать химическую формулу уксуса (уксусной кислоты) обратимся к органической химии. Это слабая, предельная одноосновная карбоновая кислота с формулой CH3-COOH.
Итак, сода по классу химических веществ – кислая соль. Уксус – кислота.
Так как кислотный остаток уксуса сильнее, он замещает кислотный остаток в соде, образуя ацетат натрия (CH3COONa). Реакция протекает с выделением углекислого газа (СО2) и воды (H2O) и выглядит следующим образом:
NaHCO3 + CH3COOH → NaCH3COO + H2O + CO2
Ацетат натрия растворим в воде, поэтому мы не видим твердого осадка. Он известен как пищевая добавка Е262 и применяется как консервант.
Вода остается в бутылке, а углекислый газ начинает заполняет пространство над жидкостью. Газ имеет гораздо меньшую плотность, чем жидкость или твердое вещество, следовательно, объем при одинаковой исходной массе в разы превышает исходный. Тут можно вспомнить пар от кипящей воды. Плотность воды при температуре 99 С почти в 2000 раз выше плотности пара.
Итак, газ, выделяющийся в процессе реакции, постепенно заполняет все пространство и, не помещаясь в заданном объеме, начинает давить на стенки шарика. Резина растягивается, шарик надувается.
Кстати, эффект от этой реакции используют в кулинарии. Разрыхлители теста основаны именно на этом. Тесто становится “воздушным” благодаря молекулам углекислого газа, выделяющимся при контакте сухой смеси реактивов с жидкостью.
Դպրոցական քիմիայի դասընթացներից հիշում ենք, որ կերակրի սոդան՝ դա նատրիումի կարբոնատն է կամ էլ NaHCO3—ը:
Որպեսզի իմանանք քացախի (քացախաթթու) քիմիական բանաձևը դիմենք օրգանական քիմիային: Սա թույլ, վերջնական մոնոբազային կարբոքսինաթթվի բանաձևն է՝ CH3-COOH:
Եվ այսպես, սոդան ըստ քիմիական նյութերի դասի՝ թթու աղ: Քացախ՝ թթու:
Քանի, որ քացախաթթվի թթուն ավելի ուժեղ է, այն փոխարինվում է թթվային մնացորդի հետ սոդայի մեջ, կազմելով նատրյումի ացետատ (CH3COONa): Ռեակցիան շարունակվում է ածխաթթու գազի (СО2) և ջրի (СО2) արտանետմամբ՝
NaHCO3 + CH3COOH → NaCH3COO + H2O + CO2
Նատրյումի ացետատը ջրի մեջ լուծելու է, այդ իսկ պատճառով մենք չենք տեսնում պինդ նստվածք: Այն հայտնի է որպես սննդի հավելում Е262 և օգտագործվում է որպես կոնսերվանտ:
Ջուրը մնում է շշի մեջ, և ածխաթթու գազը սկսում է լցնել հեղուկի վերևում գտնվող տարածքը: Գազը շատ ավելի ցածր խտություն ունի, քան հեղուկը կամ պինդ նյութը, այդ, իսկ պատճառով նույն նախնական զանգվածով ծավալը մի քանի անգամ ավելին է, քան բնօրինակը: Այստեղ դուք կարող եք հիշել եռացող ջրի գոլորշու մասին: 99 C ջերմաստիճանում ջրի խտությունը գրեթե 2000 անգամ ավելի բարձր է, քան գոլորշու խտությունը:
Այսպիսով, ռեակցիայի ընթացքում արձակված գազը աստիճանաբար լցնում է ամբողջ տարածքը և, առանց տվյալ ծավալի տեղադրման, սկսում է ճնշում գործադրել փուչիկի պատերի վրա:
Ի դեպ, այս ռեակցիայի ազդեցությունը օգտագործվում է նաև խոհարարության մեջ: Խմորի փխրեցուցիչը հիմնված է դրա վրա: Խմորը ուռում է ի շնորհիվ ածխաթթու գազի մոլեկուլների, որոնք արձակվում են, երբ ռեակտիվների չոր խառնուրդը հեղուկի հետ է շփվում:
Մոնիկա Օհանջանյան 