潘桃種

（湖南省瀏陽(yáng)市第二中學(xué) 湖南 瀏陽(yáng) 410312）

問(wèn)題提出：固體碳酸氫鈉的分解溫度是多少？在教學(xué)中常常有學(xué)生問(wèn)這個(gè)問(wèn)題，為了解決這個(gè)問(wèn)題，筆者查閱了大量的資料，各資料的說(shuō)法也不盡統(tǒng)一。大致有如下幾種說(shuō)法：

（1）1994年9月上海教育出版社出版本書編寫組編 《中學(xué)化學(xué)教師備課資料手冊(cè)》P.96續(xù)表是這樣講的：NaHCO3不穩(wěn)定，100℃以上分解。

（2）2000年3月人民教育出版社出版人民教育出版社化學(xué)室編著全日制普通高級(jí)中學(xué)（試驗(yàn)修訂本·必修）《化學(xué) 第一冊(cè) 教師用書》P.43是這樣記載的：“而碳酸氫鈉超過(guò)100℃即開(kāi)始分解，溫度升高，分解加快。在170℃～180℃，約經(jīng)過(guò)30min，碳酸氫鈉即全部分解為碳酸鈉?！?/p>

（3）1982年6月人民教育出版社出版北京師范大學(xué)等編的《無(wú)機(jī)化學(xué)》下冊(cè)P.623是這樣記載的：“……，碳酸氫鈉在427K（150℃）左右分解；……”。

（4）1992年12月沈陽(yáng)出版社出版《中國(guó)中學(xué)教學(xué)百科全書》總編輯委員會(huì)編的《中國(guó)中學(xué)教學(xué)百科全書》化學(xué)卷P.134是這樣記載的：固體碳酸氫鈉加熱即分解：

（5）1998年10月《中國(guó)大百科全書》出版社出版《中國(guó)大百科全書》總編輯委員會(huì)編的《中國(guó)大百科全書》化學(xué)卷ⅡP.958是這樣說(shuō)的：干態(tài)NaHCO3在270℃分解，生成碳酸鈉。持這樣說(shuō)法的還有1984年2月高等教育出版社出版尹敬執(zhí)、申泮文編的《基礎(chǔ)無(wú)機(jī)化學(xué)》下冊(cè)P.486；1983年11月清華大學(xué)出版社出版王致勇編的《無(wú)機(jī)化學(xué)原理》P.167；1979年 1月人民教育出版社《無(wú)機(jī)化學(xué)》編寫組編的《無(wú)機(jī)化學(xué)》下冊(cè)P.183；1981年7月科學(xué)普及出版社出版《中學(xué)教師化學(xué)手冊(cè)》編委會(huì)編的《中學(xué)教師化學(xué)手冊(cè)》P.153；1994年12月上海教育出版社出版劉正賢編的 《中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)大全》P.599；以及1985年2月山東科學(xué)技術(shù)出版社出版印永嘉編的《大學(xué)化學(xué)手冊(cè)》P.129都是認(rèn)為碳酸氫鈉的分解溫度為270℃。

從這些資料來(lái)看所涉及的固體碳酸氫鈉的分解溫度說(shuō)法大概有這五種說(shuō)法，固體碳酸氫鈉的分解溫度到底是多少，下面談?wù)劰P者的粗淺認(rèn)識(shí)：

眾所周知，化學(xué)熱力學(xué)為人們找到了判斷某化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)——反應(yīng)的自由焓變（ΔG°），在使用該判斷依據(jù)時(shí)，通常用化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)自由焓變（ΔG°）是否小于零為依據(jù)。 若反應(yīng)的 ΔG°＞0，該反應(yīng)不自發(fā)；若 ΔG°＜0，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行；若反應(yīng)的△G°＝0，則反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。

對(duì)于固體碳酸氫鈉能否分解成碳酸氫鈉、二氧化碳和水的問(wèn)題，可以通過(guò)計(jì)算其分解的反應(yīng)的ΔG°來(lái)確定。有關(guān)熱力學(xué)數(shù)據(jù)及計(jì)算如下：

物質(zhì) 狀態(tài) ΔH°（kJ/mol） ΔG°（kJ/mol） S°（J/(mol·k)）碳酸氫鈉 固 -947.7 -851.9 102.1碳酸鈉 固 -1133.95 -1047.7 136.0二氧化碳 氣 -393.514 -394.39 213.639水 液-241.827-228.597188.724

化學(xué)反應(yīng)：2NaHCO3（s）=Na2CO3（s）＋CO2（g）＋H2O（g）

ΔG°＝（－1047.7 －394.39 －228.597） －2 ×（－851.9） ＝33.113（kJ／mol）

ΔH°＝（－1133.95 －393.514 －241.827） －2 ×（－947.7） ＝126.1（kJ／mol）

ΔS°＝（136.0＋213.639＋188.724）－2×102.1＝334.153（J／mol）

該反應(yīng)的能自發(fā)進(jìn)行的溫度：

T＞ΔH°／ΔS° 即 T ＞ 126／0.334 故 T＞377（K）

上述熱力學(xué)數(shù)據(jù)錄自1985年5月高等教育出版社出版上海師范大學(xué)等校合編 《物理化學(xué)》上冊(cè)P297至P300。

通過(guò)上表中所列的相關(guān)物質(zhì)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)及碳酸氫鈉分解反應(yīng)的ΔG°的計(jì)算數(shù)據(jù)可知：該反應(yīng)在標(biāo)態(tài)下的ΔG°＞0，所以這個(gè)分解反應(yīng)在標(biāo)態(tài)下不能自發(fā)進(jìn)行。 在此，我們可以運(yùn)用 ΔG°＝ΔH°－TΔS°計(jì)算出碳酸氫鈉分解反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的溫度為377K（即 104℃）。

筆者曾經(jīng)做過(guò)實(shí)驗(yàn)：將帶有一導(dǎo)氣管的橡膠塞塞在盛有固體碳酸氫鈉的大試管，放在熔化的石蠟液中加熱，當(dāng)石蠟液中的溫度上升到102℃時(shí)發(fā)現(xiàn)有氣體，產(chǎn)生的氣體能使澄清的石灰水變渾濁，這說(shuō)明固體碳酸氫鈉在102℃時(shí)會(huì)分解。由于受實(shí)驗(yàn)條件的限制，這個(gè)溫度可能不是那么準(zhǔn)確，但也說(shuō)明碳酸氫鈉在104℃以上能夠分解。

綜上所述，對(duì)于前面所述的五種說(shuō)法，我認(rèn)為碳酸氫鈉的分解溫度應(yīng)該在100℃以上，即應(yīng)采用第二種或第一種，最好是第二種，更不應(yīng)該采用第四種和第五種說(shuō)法。這僅僅是筆者之管見(jiàn)，作為引玉之磚，有請(qǐng)各位老師指教。