碳酸钠溶液遇二氧化碳,神奇变化发生了!


1. 二氧化碳(CO₂)与水(H₂O)反应生成碳酸(H₂CO₃):

2CO₂ + 3H₂O → 2HCO₃⁻ + O₂↑

2. 碳酸(H₂CO₃)与碳酸钠(Na₂CO₃)反应生成碳酸氢钠(NaHCO₃)和水:

2HCO₃⁻ + Na₂CO₃ → 2NaHCO₃↓ + CO₂↑

这两个反应都是可逆的,意味着它们可以同时进行,但不会完全转化。在实验室中,我们通常通过加热来促进这些反应,因为加热可以增加反应速率并使平衡向生成碳酸氢钠的方向移动。

在这个过程中,我们可以看到以下的变化:

1. 二氧化碳气体溶解在水中形成碳酸氢钠溶液。

2. 碳酸氢钠溶液中的碳酸氢根离子(HCO₃⁻)会与碳酸钠中的碳酸根离子(CO₃⁻)发生反应,生成碳酸氢钠(NaHCO₃)和二氧化碳气体(CO₂)。

3. 由于二氧化碳气体的释放,溶液中的二氧化碳浓度降低,从而使得碳酸氢钠的溶解度降低。

4. 随着反应的进行,溶液中的碳酸氢根离子逐渐减少,最终达到一个动态平衡状态。

这种变化在日常生活中有很多应用,比如在烘焙中,使用小苏打(碳酸氢钠)作为膨松剂可以使面团膨胀;在烹饪中,用小苏打去除鱼腥味;在农业上,用小苏打处理土壤以改善土壤结构等。