Гідрокарбонат натрію: формула, склад, застосування

Харчова, або питна сода, - широко відома в медицині, кулінарії та побутовому споживанні сполука. Це кисла сіль, молекула якої утворена позитивно зарядженими іонами натрію і водню, аніоном кислотного залишку вугільної кислоти. Хімічна назва соди - бікарбонат або гідрокарбонат натрію. Формула з "єднання за системою Хілла: CHNaO3 (брутто-формула).

Відмінність кислої солі від середньої

Вугільна кислота утворюють дві групи солей - карбонати (середні) і гідрокарбонати (кислі). Тривіальна назва карбонатів - соди - з 'явилася ще в давнину. Слід розрізняти середню і кислу солі за назвами, формулами і властивостями.
_{Na2CO3 - карбонат натрію, динатрієва сіль вугільної кислоти, кальцинована пральна сода. Є сировиною для отримання скла, паперу, мила, використовується як миючий засіб.}

NaHCO3 - натрія гідрокарбонат. Склад підказує, що речовина є мононатрієвою сіллю вугільної кислоти. Це з 'єднання відрізняється наявністю двох різних позитивних іонів - Na + і Н +. Зовні кристалічні білі речовини схожі, їх важко відрізнити один від одного.

Речовина NaHCO3 вважається питною содою не тому, що вживається всередину для втамування спраги. Хоча за допомогою цієї речовини можна приготувати шипучий напій. Розчин цього гідрокарбонату приймають всередину при підвищеній кислотності шлункового соку. При цьому відбувається нейтралізація надлишку протонів Н +, які дратують стінки шлунка, викликають біль і печіння.

Фізичні властивості харчової соди

Бікарбонат - це білі моноклінні кристали. У складі цієї сполуки присутні атоми натрію (Na), водню (Н), вуглецю (С) і кисню. Щільність речовини становить 2,16 г/см3. Температура плавлення - 50-60 ° С. Натрія гідрокарбонат - порошок молочно-білого кольору - тверде дрібнокристалічне з 'єднання, розчинне у воді. Питна сода не горить, а при нагріванні понад 70 ° С розкладається на карбонат натрію, вуглекислий газ і воду. У виробничих умовах частіше застосовується гранульований бікарбонат.

Безпека харчової соди для людини

З 'єднання не має запаху, його смак - гірко-солоний. Однак не рекомендується нюхати і пробувати речовину на смак. Вдихання гідрокарбонату натрію може викликати чхання і кашель. Одне із застосувань ґрунтується на здатності харчової соди нейтралізувати пахнучі речовини. Порошком можна обробити спортивне взуття, щоб позбутися неприємного запаху.

Питна сода (гідрокарбонат натрію) - нешкідлива речовина при контакті зі шкірою, але в твердому вигляді може викликати подразнення слизової оболонки очей і стравоходу. У низьких концентраціях розчин не токсичний, його можна приймати всередину.

Гідрокарбонат натрію: формула з "єднання

Брутто-формула CHNaO3 рідко зустрічається в рівняннях хімічних реакцій. Справа в тому, що вона не відображає зв 'язок між частинками, які утворюють гідрокарбонат натрію. Формула, яка зазвичай використовується для характеристики фізичних і хімічних властивостей речовини, - NaHCO3. Взаємне розташування атомів відображає шаро-стрижнева модель молекули:

Якщо дізнатися з періодичної системи значення атомних мас натрію, кисню, вуглецю та водню. то можна підрахувати молярну масу речовини гідрокарбонат натрію (формула NaHCO3):
Ar(Na) — 23;
Ar(O) — 16;
Ar(C) — 12;
Ar(H) — 1;
_{М (CHNaO3) = 84 г/моль.}

Будова речовини

Гідрокарбонат натрію - іонне з 'єднання. До складу кристалічної решітки входить катіон натрію Na +, що заміщає у вугільній кислоті один атом водню. Склад і заряд аніону - НСО3-. При розчиненні відбувається часткова дисоціація на іони, які утворюють гідрокарбонат натрію. Формула, що відображає структурні особливості, виглядає так:

Розчинність питної соди у воді

У 100 г води розчиняється 7,8 г гідрокарбонату натрію. Речовина піддається гідролізу:
_{NaHCO3 = Na++ НСО3-;
Н2О ↔ Н++ ОН-;
НСО3- + Н + = Н2О + СО2.}
При підсумовуванні рівнянь з 'ясовується, що в розчині накопичують гідроксид-іони (слабощілкова реакція). Рідина пофарбовує фенолфталеїн у рожевий колір. Фарбування універсальних індикаторів у вигляді паперових смужок у розчині соди змінюється з жовто-помаранчевої на сіру або синю.

Реакція обміну з іншими солями

Водний розчин гідрокарбонату натрію вступає в реакції іонного обміну з іншими солями за умови, що одна з новоприбуткованих речовин - нерозчинна; або утворюється газ, який видаляється зі сфери реакції. При взаємодії з хлоридом кальцію, як показано на схемі нижче по тексту, виходить і білий осад сарбонату кальцію, і вуглекислий газ. У розчині залишаються іони натрію і хлору. Молекулярне рівняння реакції:

Взаємодія питної соди з кислотами

Гідрокарбонат натрію взаємодіє з кислотами. Реакція іонного обміну супроводжується утворенням солі і слабкої вугільної кислоти. У момент отримання вона розкладається на воду і вуглекислий газ (відлетучується).

Стінки шлунка людини виробляють соляну кислоту, що існує у вигляді іонів
^{Н + і Cl-. Якщо приймати всередину натрію гідрокарбонат, реакції відбуваються в розчині шлункового соку за участю іонів:}
_{NaHCO3 = Na++ НСО3-;}
^{HCl = Н+ + Cl–;}
_{Н2О ↔ Н++ ОН-;
НСО3- + Н + = Н2О + СО2.}
Лікарі не рекомендують постійно використовувати при підвищеній кислотності шлунка гідрокарбонат натрію. Інструкція до препаратів перераховує різні побічні дії щоденного та тривалого прийому питної соди:

• підвищення тиску крові;
• відрижка, нудота і блювота;
• тривожність, поганий сон;
• зниження апетиту;
• болю в животі.

Отримання харчової соди

У лабораторії бікарбонат натрію можна отримати з кальцинованої соди. Такий же метод застосовувався раніше в хімічному виробництві. Сучасний промисловий спосіб заснований на взаємодії аміаку з вуглекислим газом і слабкої розчинності питної соди в холодній воді. Через розчин хлориду натрію пропускають аміак і діоксид вуглецю (вуглекислий газ). Утворюються хлорид амонію і розчин гідрокарбонату натрію. При охолодженні розчинність питної соди знижується, тоді речовина легко відокремлюється за допомогою фільтрування.

Де використовується гідрокарбонат натрію? Застосування харчової соди в медицині

Багатьом відомо, що атоми металевого натрію енергійно взаємодіють з водою, навіть її парами в повітрі. Реакція починається активно і супроводжується виділенням великої кількості теплоти (горінням). На відміну від атомів, іони натрію - стабільні частинки, що не завдають шкоди живому організму. Навпаки, вони беруть активну участь у регуляції його функцій.

Як використовується неотруйна для людини і корисна в багатьох відношеннях речовина - гідрокарбонат натрію? Застосування ґрунтується на фізичних і хімічних властивостях питної соди. Найважливіші напрямки - побутове споживання, харчова промисловість, охорона здоров 'я, народна медицина, отримання напоїв.

Серед основних властивостей бікарбонату натрію - нейтралізація підвищеної кислотності шлункового соку, короткочасне усунення больового синдрому при гіперацидності шлункового соку, виразкової хвороби шлунка і 12-перстної кишки. Антисептична дія розчину питної соди застосовується при лікуванні болю в горлі, кашлю, інтоксикації, морської хвороби. Промивають їм порожнини рота і носа, слизові оболонки очей.

Широко використовуються різні лікарські форми бікарбонату натрію, наприклад порошки, які розчиняють і застосовують для інфузій. Призначають розчини для прийому пацієнтами всередину, промивають опіки кислотами. Для виготовлення таблеток і ректальних суппозиторіїв також використовується гідрокарбонат натрію. Інструкція до препаратів містить докладний опис фармакологічної дії, показань. Список протипоказань дуже короткий - індивідуальна непереносимість речовини.

Використання харчової соди в побуті

Гідрокарбонат натрію - це "швидка допомога" при зжозі та отруєнні. За допомогою питної соди в домашніх умовах відбілюють зуби, зменшують запалення при вугрівній хворобі, протирають шкіру для видалення надлишку жирного секрету. Бікарбонат натрію пом 'якшує воду, допомагає очистити забруднення з різних поверхонь.

При ручному прання речей з вовняного трикотажу можна додати у воду питну соду. Ця речовина освіжає колір тканини і видаляє запах поту. Нерідко при глаженні виробів з шовку з 'являються жовті підпалини від праски. У такому випадку допоможе кашиця з питної соди і води. Речовини треба якомога швидше змішати і нанести на пляму. Коли кашиця підсохне, її слід почистити щіткою, а виріб прополоскати в холодній воді.

У реакції з оцтовою кислотою виходить ацетат натрію і бурхливо виділяється вуглекислий газ, що спінює всю масу: NaHCO3 + СН3СООН = Na++ СН3СОО- + Н2О + СО2. Цей процес йде всякий раз, коли при виготовленні шипучих напоїв і кондитерських виробів питну соду "гасять" оцтом.

Смак випічки буде ніжнішим, якщо використовувати не магазинний синтетичний оцет, а сік лимона. На крайній випадок можна замінити його сумішшю 1/2 ч. л. порошку лимонної кислоти і 1 ст. л. води. Питна сода з кислотою додається в тісто в числі останніх інгредієнтів, щоб можна було відразу ставити випічку в духовку. Крім бікарбонату натрію, іноді як розпушувач використовується гідрокарбонат амонію.