Die Reaktion zwischen Backpulver (Natriumbicarbonat) und Essig (verdünnte Essigsäure) erzeugt Kohlendioxidgas, das in chemischen Vulkanen und anderen Projekten verwendet wird. Hier ist ein Blick auf die Reaktion zwischen Backpulver und Essig und die Gleichung für die Reaktion.
Die Reaktion zwischen Backpulver und Essig erfolgt tatsächlich in zwei Schritten, aber der Gesamtprozess kann durch die folgende Wortgleichung zusammengefasst werden: Backpulver (Natriumbicarbonat) plus Essig (Essigsäure) ergibt Kohlendioxid plus Wasser plus Natriumion plus Acetation
Die chemische Gleichung für die Gesamtreaktion lautet:
NaHCO3(s) + CH3COOH (l) → CO2(g) + H2O (l) + Na+(aq) + CH3GURREN-(aq)
mit s = fest, l = flüssig, g = gas, aq = wässrig oder in wasser lösung
Ein anderer gebräuchlicher Weg, diese Reaktion zu schreiben, ist:
NaHCO3 + HC2H3Ö2 → NaC2H3Ö2 + H2O + CO2
Die obige Reaktion ist zwar technisch korrekt, erklärt jedoch nicht die Dissoziation des Natriumacetats in Wasser.
Die chemische Reaktion erfolgt tatsächlich in zwei Schritten. Erstens gibt es eine doppelte Verdrängungsreaktion, bei der Essigsäure im Essig mit Natriumbicarbonat unter Bildung von Natriumacetat und Kohlensäure reagiert:
NaHCO3 + HC2H3Ö2 → NaC2H3Ö2 + H2CO3
Kohlensäure ist instabil und zersetzt sich unter Bildung des Kohlendioxidgases:
H2CO3 → H2O + CO2
Das Kohlendioxid entweicht der Lösung als Blasen. Die Blasen sind schwerer als Luft, so dass sich das Kohlendioxid an der Oberfläche des Behälters sammelt oder überläuft. In einem Backpulver-Vulkan wird gewöhnlich Reinigungsmittel zugesetzt, um das Gas zu sammeln und Blasen zu bilden, die wie Lava die Seite des Vulkans hinunterfließen. Nach der Reaktion verbleibt eine verdünnte Natriumacetatlösung. Wenn das Wasser von dieser Lösung abgekocht wird, bildet sich eine übersättigte Lösung von Natriumacetat. Dieses "heiße Eis" kristallisiert spontan, setzt Wärme frei und bildet einen Feststoff, der Wassereis ähnelt.
Das Kohlendioxid, das durch die Backpulver- und Essigreaktion freigesetzt wird, hat neben der Herstellung eines chemischen Vulkans noch andere Verwendungen. Es kann gesammelt und als einfacher chemischer Feuerlöscher verwendet werden. Weil Kohlendioxid schwerer ist als Luft, verdrängt es es. Dies entzieht dem zur Verbrennung benötigten Sauerstoff ein Feuer.