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: CHNaO 3 (брутто-формула).
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.
Na 2 CO 3 — карбонат натрия, динатриевая соль угольной кислоты, кальцинированная стиральная сода. Служит сырьем для получения стекла, бумаги, мыла, используется как моющее средство.
NaHCO 3 — 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 NaHCO 3 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.
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.
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.
Брутто-формула CHNaO 3 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, — NaHCO 3 . 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 NaHCO 3):
Ar(Na) — 23;
Ar(O) — 16;
Ar(C) — 12;
Ar(H) — 1;
М (CHNaO 3) = 84 г/моль.
Гидрокарбонат натрия — ионное соединение. В состав кристаллической решетки входит катион натрия Na + , замещающий в угольной кислоте один атом водорода. Состав и заряд аниона — НСО 3 - . При растворении происходит частичная диссоциация на ионы, которые образуют гидрокарбонат натрия. Формула, отражающая структурные особенности, выглядит так:
В 100 г воды растворяется 7,8 г гидрокарбоната натрия. Вещество подвергается гидролизу:
NaHCO 3 = Na + + НСО 3 - ;
Н 2 О ↔ Н + + ОН - ;
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.
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:
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:
NaHCO 3 = Na + + НСО 3 - ;
HCl = Н + + Cl - ;
Н 2 О ↔ Н+ + ОН - ;
НСО 3 - + Н + = Н 2 О + СО 2 .
Врачи не рекомендуют постоянно использовать при повышенной кислотности желудка гидрокарбонат натрия. Инструкция к препаратам перечисляет различные побочные действия ежедневного и длительного приема питьевой 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.
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.
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: NaHCO 3 + СН 3 СООН = Na + + СН 3 СОО - + Н 2 О + СО 2 . 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.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Сода – тривиальное название карбоната натрия (углекислый натрий) – натриевой соли угольной кислоты.
Формула – Na 2 CO 3 . Молярная масса – 106 г/моль.
В водном растворе карбонат натрия гидролизуется, о чем свидетельствует наличие щелочной среды:
CO 3 2- + H 2 O ↔ HCO 3 — + OH — .
Карбонат натрия термически неустойчив и при нагревании разлагается на составляющие его оксиды:
Na 2 CO 3 = Na 2 O + CO 2 .
При пропускании через насыщенный водный раствор карбоната натрия углекислого газа при нагревании происходит образование средней соли угольной кислоты – гидрокарбоната натрия:
Na 2 CO 3 + H 2 O + CO 2 = 2NaHCO 3 .
Карбонат натрия растворяется в разбавленных растворах кислот с образованием новых солей и угольной кислоты, которая сразу же разлагается на углекислый газ и воду, т.е. более сильные кислоты способны вытеснять натрий из карбоната:
Na 2 CO 3 +2HCl dilute = 2NaCl +CO 2 + H 2 O;
Na 2 CO 3 +2HF dilute = 2NaF +CO 2 + H 2 O;
3Na 2 CO 3(conc) +2H 3 PO 4dilute = 2Na 3 PO 4 +3CO 2 + 3H 2 O (boiling);
Карбонат натрия взаимодействует с насыщенными растворами щелочей активных металлов (Ca, Sr, Ba) с образованием нерастворимых карбонатов этих металлов:
Na 2 CO 3 + Me(OH) 2 = MeCO 3 ↓ + 2NaOH (Me = Ca, Sr, Ba).
Карбонат натрия взаимодействует с простыми веществами – неметаллами, такими как галогены и углерод:
3Na 2 CO 3(conc) + 3Hal 2 = 5NaHal + NaHalO 3 + 3CO 2 ;
Na 2 CO 3 +2C = 2Na + 3CO (t).
При пропускании через раствор карбоната натрия сернистого газа образуется сульфит натрия:
Na 2 CO 3 + SO 2 = Na 2 SO 3 + CO 2 .
Безводный карбонат натрия – кристаллический порошок белого цвета. Температура плавления 852С. Хорошо растворим в воде, нерастворим в ацетоне, сероуглероде, мало растворим в этаноле, хорошо растворим в глицерине.
Ранее карбонат натрия получали из природных источников (водоросли). Сейчас, в основном из природного сульфата натрия по реакции:
Na 2 SO 4 + 3C + 2O 2 = 2Na 2 CO 3 + CO 2 + 2SO 2 ;
CaCO 3 + C + Na 2 SO 4 = Na 2 CO 3 + 4CO +CaS.
Карбонат натрия нашел широкое применение в производстве стекла, мыла и различных моющих и чистящих средств, служит сырьем для получения гидроксида и гидрофосфата натрия и других веществ. В пищевой промышленности его используют в качестве регулятора кислотности и разрыхлителя, препятствующего комкованию и слёживанию (E500).
ПРИМЕР 1
| Задание | Сколько кристаллической соды потребуется для полной нейтрализации 196 г серной кислоты? |
| Решение |
Кристаллическая соды – водный гидрат, т.е. молекула состава Na 2 CO 3 ×10H 2 O. Запишем уравнение реакции нейтрализации серной кислоты кристаллической содой:
Na 2 CO 3 ×10H 2 O + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + CO 2 + 10H 2 O. Молярная масса кристаллической соды, рассчитывается как сумма молярных масс карбоната натрия и 10 молекул воды. Она равна – 286 г/моль. Молярная масса серной кислоты – 98 г/моль. Согласно уравнению реакции количество вещества кристаллической соды – 1 моль, количество вещества – 1моль. Следовательно, теоретические массы этих веществ – 286 и 98 г, соответственно. Обозначим искомую массу (практическую) как х. Составим пропорцию: х г Na 2 CO 3 ×10H 2 O – 196 г H 2 SO 4 ; 286 г Na 2 CO 3 ×10H 2 O – 98 г H 2 SO 4 . Тогда х = 286×196/98 = 572. Следовательно, масса кристаллической соды 572 г. |
| Ответ | Масса кристаллической соды – 572 г. |
Пищевая сода (гидрокарбонат натрия) - кислая соль, состоящая из натрия и угольной кислоты. Выглядит как белый порошок, состоящий из мелких кристаллов. В качестве пищевой добавки встречается в кулинарии и пищевой промышленности. В виде растворов используется и в медицине.
Гидрокарбонат натрия имеет формулу NaHCO 3 , где Na - натрий, H - водород, CO - углерод.
Значение атомной массы - 84,00 а.е.
Молярная масса вещества составляет 84,007 г/моль.
Плотность натрий двууглекислого составляет 2,16 г/см3.
NaHCO3 + CH3COOH → CH3COONa + CO2 + H2O
Н3С6Н5О7 + 3NaHCO3 → Na3C6H5O7 + 3CO2 + 3H2O
Впервые упоминания о соде появляются в воспоминаниях Диоскорида Педания - врача из Рима, который описал метод получения порошка с помощью упаривания вещества из озёрной воды.
Первая «искусственная» сода появилась только в XVIII веке. Для искусственного получения вещества в 1736 году химику Анри Дюамелю де Монсо понадобилось использовать метод кристаллизации.
Впервые промышленным способом содовый порошок был получен в России. В основу промышленного получения легло открытие химика Эрика Лаксмана, установившего, что сода получается путем спекания древесного угля и природного сульфата натрия. Э. Лаксману удалось опробовать этот метод на заводе по производству стекла в Тальцинске. Но, метод не получил широкого распространения.
Более удачная попытка состоялась в 1791 году, когда французский химик Н. Лебман начал получать соду путем сплавления мела, смеси сульфата натрия и древесного угля. Было создано предприятие, дававшее 120 кг. содового порошка ежедневно.
Технология Лебмана с успехом применялась в Европе, а в 1864 году в России открылся первый завод такого типа. Это было барнаульское предприятие, созданное промышленником М. Прагом. Позже в России открылся крупный завод, дававший 20 000 тонн содового порошка ежегодно.
На новом предприятии производство велось по аммиачной технологии, которая была предложена и запатентована еще 1838-1840 годах. Аммиачный метод был более экономным и позволял получать соду более высокого качества, поэтому к 1916-1920 годам были закрыты все предприятия, работающие по технологии Лебмана.
Сода, использующаяся в пищевой промышленности. Обозначается как добавка Е500. Согласно ГОСТ, 100 гр. пищевой соды состоит из:
Натрий двууглекислый не содержит пищевых волокон, белков, жиров и углеводов. Калорийность на 100 гр. - 0 калорий.
Бикарбонат натрия хорошо растворяется в воде, образуя другие химические соединения. В горячей воде он растворяется лучше, с холодной взаимодействует слабо.
Готовый водный раствор обладает слабой щелочной реакцией. Водный содовый раствор является электролитом с хорошей токопроводимостью.
Кислотность или щелочность любого раствора химического вещества вычисляется по значению показателя водорода (ph). К растворам с кислотной средой относятся растворы, имеющие pH 6 и ниже. Растворы с pH 8 и более высокими показателями относятся к растворам со щелочной средой.
Естественным способом пищевая сода добывается на берегах высохших содовых водоемов. В природе содовые образования содержатся в целой группе минералов. Самым распространенным считается трона - минерал, из которого содовый порошок получают после тщательной очистки, дробления и нагрева.
Природное сырьё для получения соды состоит из обширной группы минеральных образований, содержащих углекислый натрий. Все сырье делится на две группы:
Алюми́ний - элемент главной подгруппы III группы, третьего периода, с атомным номером 13. Алюминий – р-элемент. На внешнем энергетическом уровне атома алюминия содержится 3 электрона, которые имеют электронную конфигурацию 3s 2 3p 1 . Алюминий проявляет степень окисления +3.
Относится к группе лёгких металлов. Наиболее распространённый металл и третий по распространённости химический элемент в земной коре (после кислорода и кремния).
Простое вещество алюминий- лёгкий, парамагнитный металл серебристо-белого цвета, легко поддающийся формовке, литью, механической обработке. Алюминий обладает высокой тепло- и электропроводностью, стойкостью к коррозии за счёт быстрого образования прочных оксидных плёнок, защищающих поверхность от дальнейшего взаимодействия.
Химические свойства алюминияПри нормальных условиях алюминий покрыт тонкой и прочной оксидной плёнкой и потому не реагирует с классическими окислителями: с H 2 O (t°);O 2 , HNO 3 (без нагревания). Благодаря этому алюминий практически не подвержен коррозии и потому широко востребован современной промышленностью. При разрушении оксидной плёнки алюминий выступает как активный металл-восстановитель.
4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3
2Al + 3Cl 2 = 2AlCl 3 ,
2Al + 3 Br 2 = 2AlBr 3
2Al + N 2 = 2AlN
2Al + 3S = Al 2 S 3
4Al + 3С = Al 4 С 3
Сульфид и карбид алюминия полностью гидролизуются:
Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 S
Al 4 C 3 + 12H 2 O = 4Al(OH) 3 + 3CH 4
(после удаления защитной оксидной пленки):
2Al + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2
2Al + 2NaOH + 6H 2 O = 2Na + 3H 2
2(NaOH H 2 O) + 2Al = 2NaAlO 2 + 3H 2
Сначала растворяется защитная оксидная пленка: Al 2 О 3 + 2NaOH + 3H 2 O = 2Na.
Затем протекают реакции: 2Al + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 , NaOH + Al(OH) 3 = Na,
или суммарно: 2Al + 6H 2 O + 2NaOH = Na + 3Н 2 ,
и в результате образуются алюминаты: Na - тетрагидроксоалюминат натрия Так как для атома алюминия в этих соединениях характерно координационное число 6, а не 4, то действительная формула тетрагидроксосоединений следующая: Na
2Al + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2
2Al + 3H 2 SO 4 (разб) = Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2
При нагревании растворяется в кислотах - окислителях , образующих растворимые соли алюминия:
8Al + 15H 2 SO 4 (конц) = 4Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 S + 12H 2 O
Al + 6HNO 3 (конц) = Al(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O
8Al + 3Fe 3 O 4 = 4Al 2 O 3 + 9Fe
2Al + Cr 2 O 3 = Al 2 O 3 + 2Cr
Пищевая сода - это иное название гидрокарбоната натрия. Формула пищевой соды - NaHCO 3. Вещество представляет собой белый мелкокристаллический порошок солоноватого вкуса с широкой сферой применения. В результате реакции с кислотой формула пищевой соды распадается на карбонат натрия (соль), воду и углекислый газ.
| Пищевая ценность |
|---|
|
Порция 100 г |
| Количество на порцию |
|
Калории из жиров |
|
% Суточное значение * |
|
Всего жиров 0 г |
|
Холестерин 0 мг |
|
Натрий 27360 мг 1140 % |
|
Калий 0 мг |
|
Всего углеводов 0 г |
|
Пищевые волокна 0 г |
|
Белки 0 г |
|
* Расчет для суточного рациона в 2000 ккал |
Соотношение БЖУ в продукте
Источник: depositphotos.com
Как сжечь 0 ккал?
Применение пищевой соды целесообразно в:
Кроме того, гидрокарбонат натрия входит в состав порошка, применяемого в сфере пожаротушения - его действие основано на оттеснении кислорода от места возгорания с помощью углекислого газа.
Основная сфера применения пищевой соды, конечно же, кулинария. Знакомый с детства порошок используется в качестве дополнительного или основного разрыхлителя при выпечке. Незначительное количество соды (на кончике ложки), добавленное в тесто, сделает выпечку более мягкой, пышной и легкоусваиваемой. Для того чтобы продукт не приобрел характерного для соды мыльного привкуса, необходимо соблюдать правильные пропорции. При добавлении пищевой соды в воду или свежее молоко (не кислую среду) продукт принято гасить уксусом - так у теста исчезает неприятный привкус карбоната натрия. При смешивании соды со сметаной, кефиром или простоквашей пищевую соду гасить необязательно.
Применение пищевой соды кулинарией не ограничивается: широко распространено использование гидрокарбоната натрия в традиционной и нетрадиционной медицине. Лечение пищевой содой является эффективным благодаря способности вещества уничтожать микробы, а также нейтрализовать действие кислот.
Для того чтобы избавиться от мучительной изжоги или отрыжки достаточно размешать в 1 стакане воды чайную ложку соды и выпить залпом.
Пищевая сода используется при простуде и боли в горле путем полоскания содовым раствором из расчета 1 чайная ложка гидрокарбоната натрия на стакан теплой воды.
Незаменима сода при лечении ожогов. Если случился ожог, необходимо смешать 1 чайную ложку пищевой соды с растительным маслом, нанести на ватный тампон и приложить к больному месту. Спустя некоторое время боль уйдет, и рана быстро затянется.
Лечение пищевой содой фурункулов, мозолей и натоптышей осуществляется с помощью примочек крепким содовым раствором или горячих содовых ванночек для ног.
В целях отвыкания от курения практикуется полоскание полости рта густым раствором соды в малых дозах - чтобы не нарушить процесс пищеварения.
С помощью соды осуществляется также:
Жесткая вода, лаки и спреи часто делают наши волосы слабыми и секущимися. Одна столовая ложка соды, добавленная в средство по уходу (шампунь или кондиционер) укрепит волосы, сделает их мягкими и блестящими.
Используется пищевая сода и в качестве смягчающего скраба для кожи. Смешайте 2 столовых ложки соды с увлажняющим средством для тела. Ополосните кожу водой и с помощью мочалки распределите смесь по всему телу, уделяя внимание «проблемным» участкам: локтям, коленям, зоне бикини. Данная процедура смягчит, очистит кожу, а также снимет воспаления, полученные от бритвенных станков.
Пищевая сода - прекрасное средство для восстановления PH-баланса кожи и избавления от прыщей. Окуните ватный тампон в раствор соды и средства для очищения лица и начните мягко массировать кожу круговыми движениями, избегая области вокруг глаз. Данная процедура позволит удалить ороговевшие частицы кожи и очистить поры лица. Регулярное проведение процедуры поможет избавиться от прыщей полностью.
Свойство пищевой соды, препятствующее всасыванию жиров в организме, позволяет применять гидрокарбонат натрия в качестве средства для похудения. Однако, осуществлять прием содового раствора необходимо только после консультации врача, со строгим соблюдением дозировки - иначе вред пищевой соды, нанесенный организму, будет неизбежен.
Более безопасный способ сбросить лишние килограммы с помощью пищевой соды - применение средства в составе ванн. Суть действия пищевой соды для похудения заключается в активизации лимфатической системы. Несколько капель эфирных масел, добавленные в содовую ванну, ускоряют выведение шлаков и токсинов из организма, а, следовательно, и процесс потери лишнего веса. Помимо оздоровительного эффекта, ванны с пищевой содой прекрасно расслабляют, способствуя снижению усталости и нервного напряжения.
Несмотря на вышеперечисленные достоинства гидрокарбоната натрия, пищевая сода, помимо пользы, может причинить нашему организму вред. Неконтролируемое употребление пищевой соды внутрь вызывает усиленное выделение углекислого газа, что сопровождается еще большим выделением кислоты и вздутием желудка - так называемым, «кислотным рикошетом».
Длительный контакт с порошком пищевой соды может вызвать раздражение кожи и ожог. Избегайте попадания пищевой соды в глаза.
Видео с YouTube по теме статьи:
