Реакция лимонной кислоты с пищевой содой уравнение

Гидрокарбонат натрия: формула, состав, применение

Пищевая, или питьевая сода, — широко известное в медицине, кулинарии и бытовом потреблении соединение. Это кислая соль, молекула которой образована положительно заряженными ионами натрия и водорода, анионом кислотного остатка угольной кислоты. Химическое название соды — бикарбонат или гидрокарбонат натрия. Формула соединения по системе Хилла: CHNaO₃ (брутто-формула).

Отличие кислой соли от средней

Угольная кислота образуют две группы солей — карбонаты (средние) и гидрокарбонаты (кислые). Тривиальное название карбонатов — соды — появилось еще в древности. Следует различать среднюю и кислую соли по названиям, формулам и свойствам.
Na₂CO₃ — карбонат натрия, динатриевая соль угольной кислоты, кальцинированная стиральная сода. Служит сырьем для получения стекла, бумаги, мыла, используется как моющее средство.

NaHCO₃ — натрия гидрокарбонат. Состав подсказывает, что вещество является мононатриевой солью угольной кислоты. Это соединение отличается наличием двух разных положительных ионов — Na + и Н + . Внешне кристаллические белые вещества похожи, их трудно отличить друг от друга.

Вещество NaHCO₃ считается питьевой содой не потому, что употребляется внутрь для утоления жажды. Хотя с помощью этого вещества можно приготовить шипучий напиток. Раствор этого гидрокарбоната принимают внутрь при повышенной кислотности желудочного сока. При этом происходит нейтрализация избытка протонов Н + , которые раздражают стенки желудка, вызывают боль и жжение.

Физические свойства пищевой соды

Бикарбонат — это белые моноклинные кристаллы. В составе этого соединения присутствуют атомы натрия (Na), водорода (Н), углерода (С) и кислорода. Плотность вещества составляет 2,16 г/см3. Температура плавления — 50–60 °С. Натрия гидрокарбонат — порошок молочно-белого цвета — твердое мелкокристаллическое соединение, растворимое в воде. Питьевая сода не горит, а при нагревании свыше 70 °С разлагается на карбонат натрия, углекислый газ и воду. В производственных условиях чаще применяется гранулированный бикарбонат.

Безопасность пищевой соды для человека

Соединение не обладает запахом, его вкус — горько-соленый. Однако не рекомендуется нюхать и пробовать вещество на вкус. Вдыхание гидрокарбоната натрия может вызвать чихание и кашель. Одно из применений основано на способности пищевой соды нейтрализовать пахнущие вещества. Порошком можно обработать спортивную обувь, чтобы избавиться от неприятного запаха.

Питьевая сода (гидрокарбонат натрия) — безвредное вещество при контакте с кожей, но в твердом виде может вызвать раздражение слизистой оболочки глаз и пищевода. В низких концентрациях раствор не токсичен, его можно принимать внутрь.

Гидрокарбонат натрия: формула соединения

Брутто-формула CHNaO₃ редко встречается в уравнениях химических реакций. Дело в том, что она не отображает связь между частицами, которые образуют гидрокарбонат натрия. Формула, обычно используемая для характеристики физических и химических свойств вещества, — NaHCO₃. Взаимное расположение атомов отражает шаро-стержневая модель молекулы:

Если узнать из периодической системы значения атомных масс натрия, кислорода, углерода и водорода. то можно подсчитать молярную массу вещества гидрокарбонат натрия (формула NaHCO₃):
Ar(Na) — 23;
Ar(O) — 16;
Ar(C) — 12;
Ar(H) — 1;
М (CHNaO₃) = 84 г/моль.

Строение вещества

Гидрокарбонат натрия — ионное соединение. В состав кристаллической решетки входит катион натрия Na + , замещающий в угольной кислоте один атом водорода. Состав и заряд аниона — НСО₃ – . При растворении происходит частичная диссоциация на ионы, которые образуют гидрокарбонат натрия. Формула, отражающая структурные особенности, выглядит так:

Растворимость питьевой соды в воде

В 100 г воды растворяется 7,8 г гидрокарбоната натрия. Вещество подвергается гидролизу:
NaHCO₃ = Na + + НСО₃ – ;
Н₂О ↔ Н + + ОН – ;
НСО₃ – + Н + = Н₂О + СО₂↑.
При суммировании уравнений выясняется, что в растворе накапливают гидроксид-ионы (слабощелочная реакция). Жидкость окрашивает фенолфталеин в розовый цвет. Окраска универсальных индикаторов в виде бумажных полосок в растворе соды меняется с желто-оранжевой на серую или синюю.

Реакция обмена с другими солями

Водный раствор гидрокарбоната натрия вступает в реакции ионного обмена с другими солями при условии, что одно из вновь получившихся веществ — нерастворимое; либо образуется газ, который удаляется из сферы реакции. При взаимодействии с хлоридом кальция, как показано на схеме ниже по тексту, получается и белый осадок сарбоната кальция, и углекислый газ. В растворе остаются ионы натрия и хлора. Молекулярное уравнение реакции:

Взаимодействие питьевой соды с кислотами

Гидрокарбонат натрия взаимодействует с кислотами. Реакция ионного обмена сопровождается образованием соли и слабой угольной кислоты. В момент получения она разлагается на воду и углекислый газ (улетучивается).

Стенки желудка человека вырабатывают соляную кислоту, существующую в виде ионов
Н + и Cl – . Если принимать внутрь натрия гидрокарбонат, реакции происходят в растворе желудочного сока с участием ионов:
NaHCO₃ = Na + + НСО₃ – ;
HCl = Н + + Cl – ;
Н₂О ↔ Н+ + ОН – ;
НСО₃ – + Н + = Н₂О + СО₂↑.
Врачи не рекомендуют постоянно использовать при повышенной кислотности желудка гидрокарбонат натрия. Инструкция к препаратам перечисляет различные побочные действия ежедневного и длительного приема питьевой соды:

• повышение давления крови;
• отрыжка, тошнота и рвота;
• тревожность, плохой сон;
• снижение аппетита;
• боли в животе.

Получение пищевой соды

В лаборатории бикарбонат натрия можно получить из кальцинированной соды. Такой же метод применялся раньше в химическом производстве. Современный промышленный способ основан на взаимодействии аммиака с углекислым газом и слабой растворимости питьевой соды в холодной воде. Через раствор хлорида натрия пропускают аммиак и диоксид углерода (углекислый газ). Образуются хлорид аммония и раствор гидрокарбоната натрия. При охлаждении растворимость питьевой соды понижается, тогда вещество легко отделяется с помощью фильтрования.

Где используется гидрокарбонат натрия? Применение пищевой соды в медицине

Многим известно, что атомы металлического натрия энергично взаимодействуют с водой, даже ее парами в воздухе. Реакция начинается активно и сопровождается выделением большого количества теплоты (горением). В отличие от атомов, ионы натрия — стабильные частицы, не наносящие вреда живому организму. Наоборот, они принимают активное участие в регуляции его функций.

Как используется неядовитое для человека и полезное во многих отношениях вещество — гидрокарбонат натрия? Применение основано на физических и химических свойствах питьевой соды. Важнейшие направления — бытовое потребление, пищевая промышленность, здравоохранение, народная медицина, получение напитков.

Среди основных свойств бикарбоната натрия — нейтрализация повышенной кислотности желудочного сока, кратковременное устранение болевого синдрома при гиперацидности желудочного сока, язвенной болезни желудка и 12-перстной кишки. Антисептическое действие раствора питьевой соды применяется при лечении боли в горле, кашля, интоксикации, морской болезни. Промывают им полости рта и носа, слизистые оболочки глаз.

Широко используются разные лекарственные формы бикарбоната натрия, например порошки, которые растворяют и применяют для инфузий. Назначают растворы для приема пациентами внутрь, промывают ожоги кислотами. Для изготовления таблеток и ректальных суппозиториев также используется гидрокарбонат натрия. Инструкция к препаратам содержит подробное описание фармакологического действия, показаний. Список противопоказаний очень короткий — индивидуальная непереносимость вещества.

Использование пищевой соды в быту

Гидрокарбонат натрия — это «скорая помощь» при изжоге и отравлении. С помощью питьевой соды в домашних условиях отбеливают зубы, уменьшают воспаление при угревой болезни, протирают кожу для удаления избытка жирного секрета. Бикарбонат натрия смягчает воду, помогает очистить загрязнения с разных поверхностей.

При ручной стирке вещей из шерстяного трикотажа можно добавить в воду питьевую соду. Это вещество освежает цвет ткани и удаляет запах пота. Нередко при глажении изделий из шелка появляются желтые подпалины от утюга. В таком случае поможет кашица из питьевой соды и воды. Вещества надо как можно быстрее смешать и нанести на пятно. Когда кашица подсохнет, ее следует почистить щеткой, а изделие прополоскать в холодной воде.

В реакции с уксусной кислотой получается ацетат натрия и бурно выделяется углекислый газ, вспенивающий всю массу: NaHCO₃ + СН₃СООН = Na + + СН₃СОО – + Н₂О + СО₂↑. Этот процесс идет всякий раз, когда при изготовлении шипучих напитков и кондитерских изделий питьевую соду «гасят» уксусом.

Вкус выпечки будет нежнее, если использовать не магазинный синтетический уксус, а сок лимона. На крайний случай можно заменить его смесью 1/2 ч. л. порошка лимонной кислоты и 1 ст. л. воды. Питьевая сода с кислотой добавляется в тесто в числе последних ингредиентов, чтобы можно было сразу ставить выпечку в духовку. Кроме бикарбоната натрия, иногда в качестве разрыхлителя используется гидрокарбонат аммония.

Эффективные способы гашения соды лимонной кислотой

7 мин на чтение

Пищевая сода – один из наиболее широко используемых разрыхлителей в выпечке, однако до сих пор некоторые хозяйку задаются вопросом — как погасить соду лимонной кислотой. Рассмотрим эту пищевую добавку более подробно, а так же научимся использовать в кулинарии.

Также известное как бикарбонат натрия, это химическое соединение встречается в природе в кристаллическом виде, а для последующего использования в кулинарии или быту его измельчают до мелкого порошка.

Принцип работы пищевой соды в выпечке

Пищевая сода известна любой хорошей домохозяйке и пекарю. Это щелочное соединение выделяет углекислый газ, маленькие пузырьки которого начинают активно работать над тестом, заставляя его подняться быстрее. Также благодаря возникающим процессам формируется структура теста, что делает его воздушным и «пушистым».

Для ускорения процесса выделения углекислого газа можно воздействовать на пищевую соду тремя способами:

Смешивание с кислотными соединениями

Наилучшим способом, гарантирующим отличный результат, является добавление на стадии замешивания теста кислотных соединений. Это может быть уксус, йогурт, кефир или лимонная кислота. Так что, если в рецептуре выпечки присутствует кисломолочный продукт, то переживать о дополнительном добавлении кислот не нужно. Добавленные в выпечку мелиса или мед, хотя это и кажется невероятным, также активируют реакцию пищевой соды.

Реакция с теплом

Пищевая сода будет производить углекислый газ при воздействии тепла даже без добавления кислот. Минимальная температура для начала этого процесса – 80 С. Данный способ хоть и быстрый, но не гарантирует получение воздушной структуры теста.

Использование кислот и тепла

Самые опытные домохозяйки объединяют два варианта в один. Тесто, в которое добавили пищевую соду и кислоту, накрывается полотенцем и ставиться на 1 час в теплое место (достаточно поместить его на включенную батарею). Под воздействием тепла тесто начинает медленно подниматься и становиться легким и, как может показаться, пушистым. Максимальный подъем теста будет происходить уже в духовке, где воздействие температур более сильное — это завершающий аккорд действия углекислого газа.

Пищевая сода часто работает настолько быстро, что этот процесс можно буквально наблюдать в режиме реального времени. А готовая сдоба может поразить любого своей нежной и пористой структурой, полученной благодаря разложению соды в процессе выпечки.

Отличия между пищевой содой и разрыхлителем

При попытке заменить в рецептуре выпечки разрыхлитель на пищевую соду, можно потерпеть фиаско, поскольку два эти вещества, несмотря на колоссальное сходство, работают по-разному. Пищевая сода — это “чистый” бикарбонат натрия, без добавления каких-либо веществ. Разрыхлитель — это та же пищевая сода со “встроенной” кислотой. В разрыхлителе кислота находится в виде солей, поэтому она не реагирует с основным компонентом (пищевой содой). Для начала реакции необходимо только добавить жидкость. Поэтому недостаточно просто заменить разрыхлитель на соду. Необходимо учитывать добавление к последней кислотного компонента, например, лимонной кислоты.

Как проверить свежесть соды

Многие утверждают, что у пищевой соды нет срока годности. Она стоит на полке у каждого уважающего себя человека и, ввиду использования в небольших дозировках (в выпечке необходима всего 1 ч. ложка), может простоять в шкафу годы. Поэтому стоит отметить, что сода имеет свойство разлагаться со временем. И чтобы не разочароваться в ней в случае неудач в хлебопекарном деле, стоит проверить её эффективность заранее.

Для этого не нужно отправлять щелочь в лабораторию. Достаточно провести простой эксперимент в домашних условиях. Просто добавьте щепотку пищевой соды к небольшому количеству лимонной кислоты (уксуса) в миске. Появление пены является подтверждением того, что сода всё ещё активна и будет работать.

Правила гашения пищевой соды

Рассмотрим, как гасится сода лимонной кислотой.

Для достижения сильного эффекта, к пищевой соде необходимо добавить кислоту, которая подействует как катализатор и запустит реакцию быстрее. Этот процесс называется гашение соды. При соблюдении необходимых условий, кислотно-щелочная реакция будет сильной и устойчивой на протяжении всего процесса выпечки.

Очень важно, чтобы процесс выделения углекислого газа происходил непосредственно в тесте. В противном случае, он будет расходоваться зря, и желаемый эффект не будет достигнут. Более того, при гашении соды «на стороне», есть риск вместо пористой структуры получить лишь мыльный привкус. Поэтому опытные пекари советуют смешать отдельно все сухие и жидкие (в том числе и кислоты для гашения) компоненты рецептуры по отдельности, а потом объединить их в ёмкость, где будет готовиться тесто.

Если при замешивании теста будет допущена ошибка, то выделение газа будет минимальным и, вполне возможно, тесто не поднимется вовсе.

Использование лимонной кислоты для гашения: пропорции

Самый распространенный способ гашения пищевой соды – добавление к ней лимонной кислоты. Начинающим стоит обратить своё внимание на неё, поскольку при использовании этого компонента можно не бояться испортить вкус выпечки при ошибках в пропорциях. Можно использовать как порошок лимонной кислоты, так и сок лимона.

При использовании сока лимона не требуется никаких подготовительных операций. На 1 ч. ложку соды требуется всего 10 ч. ложек лимонного сока. Необходимо только помнить, что компоненты добавляются по правилам “правильного гашения”.

Лимонную кислоту необходимо перед добавлением в замес заранее развести с водой. Для этого потребуется треть стакана воды. Такое же количество понадобится и для соды. Жидкие компоненты смешиваются в отдельной ёмкости, после чего добавляются к муке и соде.

Как сделать разрыхлитель в домашних условиях

Приготовление домашнего разрыхлителя очень простое, с ним справится даже новичок. Более того, это сократит затраты во времени в будущем — не придется каждый раз производить подготовку кислоты и соды.

Для приготовления разрыхлителя понадобится:

• Мука пшеничная — 12 ч.л.
• Пищевая сода — 5 ч.л.
• Лимонная кислота — 3 ч.л.

Смешайте все компоненты и тщательно встряхните ёмкость для их равномерного распределения по всему объему тары. Полученный разрыхлитель добавляется сразу в муку при приготовлении замеса.

Хранить его стоит в сухом темном месте. Срок хранения не отличается от срока годности обычной пищевой соды.

Альтернативные способы гашения соды

Определенно бывают случаи, когда дома не оказалось лимонной кислоты или лимона. Поэтому важно рассмотреть использование других кислот для гашения пищевой соды.

Гашение соды уксусом столовым 9%

Использование этой кислоты также распространено, как и лимонной. Единственная опасность таится в том, что при случайной ошибке в дозе в большую сторону можно получить на выходе выпечку с горьковатым привкусом. Поэтому методика смешивания жидких и сухих компонентов по отдельности для начинающего не подойдет.

При использовании уксуса гашение соды лучше проводить отдельно от всех компонентов. Наберите необходимое количество соды (обычно, это не больше 1 ч. ложки) и добавьте к ней несколько капель уксуса. Как только смесь начнет пузыриться и шипеть (это значит, что кислоты достаточно), добавьте ее в замес.

Гашение соды яблочным уксусом

Технология использования этой кислоты аналогична с технологией при гашении соды столовым уксусом. Единственная разница лишь в том, что яблочный уксус даёт меньше горечи.

Гашение соды кисломолочными продуктами

При использовании кефира или сметаны, так же как и с лимонной кислотой, можно не бояться совершить промах в дозировке. Они никак не испортят вкусовые качества готового продукта. Соотношение гашения соды составляет 1:1, то есть на 1 ч.ложку щелочи понадобится всего 1 ч.ложка кислоты.

Если же рецептура предполагает использование в ней кисломолочным продуктов, то просто добавьте соду в тесто. Дополнительное добавление кислот уже не потребуется.

Рецепты

Рецепт бананового пирога с черникой

Этот пирог прост в приготовлении, и не требует особых знаний. Для пирога понадобятся следующие ингредиенты:

• мука – 1 стакана;
• пищевая сода – 1 ч.л.;
• лимонная кислота – 1 ч.л.;
• сливочное масло – 80 г;
• соль – 1 ч.л.;
• сахар – стакана;
• яйца куриные – 3 шт.;
• бананы – 4 шт. (можно переспелые);
• черника – стакана.

• Смешайте муку, соду и соль.
• В отдельной миске смешайте масло и сахар. Хорошо перемешайте, после чего добавьте яйца, ванилин и заранее разведенную лимонную кислоту.
• Бананы нарежьте небольшими кусочками и равномерно распределите их вместе с черникой на дно формы для выпечки.
• Смешайте жидкую смесь с сухими компонентами и тщательно перемешайте – тесто должно получиться жидким.
• Вылейте жидкое тесто в форму для выпечки, равномерно покрывая выложенные в ней фрукты и ягоды.
• Поставьте будущий пирог в заранее разогретую до 80С духовку и выпекайте пирог в течение 50 минут.

Готовность пирога можно проверить спичкой. После её погружения в пирог спичка должна остаться сухой, без остатков теста.

Оладьи без дрожжей с использованием соды и лимонной кислоты

Понадобятся следующие ингредиенты:

• мука – 2 стакана;
• пищевая сода – ч.л.;
• лимонная кислота – ч.л.;
• вода питьевая – 250 мл;
• сахар – стакана;
• яйцо куриное – 1 шт.;
• масло подсолнечное — 2 ст.л.

• Взбейте яйца с сахаром до получения пышной плотной пены.
• Влейте в полученную смесь воду, лимонную кислоту и подсолнечное масло.
• Муку необходимо просеять (для лучшего поступления в тесто кислорода), после чего добавьте к ней пищевую соду.
• Смешайте сухие и жидкие компоненты в одной ёмкости и хорошо перемешайте.

Обжаривайте оладьи на хорошо нагретой сковороде до готовности.

Чудеса и сода: делаем интересные опыты с хорошо знакомым продуктом

Взаимодействие соды с уксусом называется реакцией нейтрализации. Суть её состоит в том, что уксусная кислота при взаимодействии с щелочью, каковой является сода, нейтрализуют друг друга, выделяя углекислый газ. Эту реакцию домохозяйки использую в кулинарии для придания пышности выпечке. Но гораздо эффектнее данная химическая реакция выглядит в опыты под названием «Извержение вулкана».

В качестве жерла вулкана можно приспособить небольшую пластиковую бутылку. Для достоверности можно спрятать ее внутрь горки песка. Насыпаем в бутылочку пищевую соду и краситель, добавляем пару ложек моющего средства. После этого аккуратно добавляем уксусной кислоты. К восторгу зрителей вулкан начинает извергать мыльную пену, словно огненную «лаву».

Примерно 1/3 бутылки заполняем водой, в которую нужно добавить три чайных ложки уксуса или всыпать столько же лимонной кислоты и перемешать. В воздушный шар насыпаем через воронку соду. Надеваем на горлышко бутылки воздушный шарик и постепенно пересыпаем соду из шарика в бутылку.

В результате шарик начинает надуваться за счет выделения углекислого газа.

Наливаем горячую воду в стакан или банку. Добавляем соду и размешиваем. Когда сода перестанет растворяться, это значит, что ее стало достаточно для нашего опыта. На нитку подвешиваем предметы, на которых будем выращивать кристаллы, – например, проволоку. Нитку привязываем к палочке и устанавливаем на банку. Ждем около суток.

При остывании жидкости сода прекратит растворяться и станет оседать на нитке с фигуркой. Когда вода, насыщенная содой, начнет понемногу испаряться, кристаллы будут «расти».

Сначала растворить в стакане свежей чистой и прокипяченной воды половину ложки уксуса, а затем добавить столько же соды. После того как в напитке началась реакция взаимодействия кислоты и щелочи, в ней образуется пена из мелких пузырьков, можно пить небольшими глотками. Этот напиток прекрасно утоляет жажду и избавляет от изжоги.

Вместо уксуса можно взять лимонную кислоту – четверть ложки на стакан воды. Если напиток сделать без лимонной кислоты на натуральном лимонном соке, будет еще лучше и полезней. Лимонный сок подарит напитку свежий аромат и приятный вкус. А если добавить пищевых красителей, получится набор веселых и вкусных напитков.

Чтобы составлять тайные письма, можно сделать невидимые чернила из соды. Возьмем стакан и заполним его теплой водой наполовину. Добавим 2-3 чайные ложки пищевой соды и тщательно размешаем. Затем обмакиваем кисточку в жидкость и пишем на бумаге тайное послание. От воды на поверхности бумаги появятся мокрые следы. Чтобы сделать надпись невидимой, потребуется её просушить. Это можно сделать, положив бумажный лист на батарею либо на солнце.

Как только надпись просохнет, ни один человек не сможет прочитать её. Но если только нагреть утюг и провести им по поверхности листа несколько раз или подержать лист бумаги с письмом над горящей свечой, надпись обретет коричневый оттенок, и тайное станет явным.

«Фараонова змея» — это собирательное название химических реакций, результатом которых является многократное увеличение объема реактивов. Он назван так в честь легенды о том, как пророк Моисей превратил свой жезл в змею. Один из способов создания такого жутковатого творения, похожего на черного червя, — смешивание сахара и соды.

Наберем в детской песочнице немного песка и высушим его на батарее. Затем пропитаем его жидкостью для розжига. Берем 40 граммов сахара и 10 граммов пищевой соды, перемешиваем и высыпаем в чашку с песком. Поджигаем. По мере нагревания песка с сахаром и содой из него начинает расти туловище черного змея длиной около полуметра. Когда он остынет, можно порезать «чудище» на дольки и убедиться, что внутри него — пустота.

Добавим в воду темный рис или любую иную крупу. Поначалу она осядет на дно. Затем добавим в стакан воды ложку соды, тщательно размешаем и начнем вливать в стакан уксус. В итоге каждое зернышко риса покроется маленькими шариками и начнет «танцевать» в стакане, сперва поднимаясь вверх, а затем опускаясь вниз.

После того, как этот завораживающий танец начнет затихать, можно добавить в воду краситель и блестки из фольги и понаблюдать, как они распределяются по стакану, создавая иллюзию парения в пространстве.

Применением соды – надежный способ потушить пламя. Нагреем пищевую соду и поместим над ней горящую спичку. И тут же увидим, что она гаснет, потому что сода разлагается и высвобождает углекислый газ, который не позволит огню разгореться.

Кстати, такой же газ входит в состав пожарных огнетушителей. Не зря же огнетушитель – это первое, что обычно используется для предотвращения возгорания в помещении или автомобиле.

Такой опыт лучше проводить с использованием алюминиевой кастрюли, а при отсутствии таковой можно положить на дно обычной кастрюли алюминиевую фольгу. Положим туда потускневшие серебряные изделия так, чтобы они касались алюминия. В отдельной кастрюле или чайнике нагреем воду до кипения. После того, как она закипит, добавим столовую ложку пищевой соды на литр воды. Выльем содовый раствор на изделия из серебра, пока он полностью их не покроет. Если серебро слишком тусклое, потребуется повторить процедуру.

Темный налет представляет собой сульфид серебра, который образуется от его соединения с серой. При взаимодействии с содой происходит химическая реакция, при которой алюминий забирает серу из серебра. Таким образом оно опять обретает свой первоначальный блеск.