Колкото повече човек научава за света около него, толкова повече осъзнава ограниченията и несъвършенството на техните знания. Вземете, например, газирана вода. Както знаете, тази напитка е различна от другия факт, че той съдържа в малки дози въглищна киселина, която веднага започва да се разпада веднага щом отвиждаме корк върху бутилката. Ето защо ние нямаме съмнение одобрение в учебника по химия, че това вещество е изключително нестабилно. В газовата фаза тя много бързо се превръща в смес от обикновена вода и обичайния въглероден диоксид. Въпреки това, както показват последните проучвания, е напълно възможно да се спорят с това. Но първо нека си спомним, че това е дадено вещество.

Какво е въглища?

Формулата на това химично съединение Изглежда доста прост: H 2 CO 3. Наличието на два водородни атома показва, че тази киселина е биенале и нейната нестабилност говори за своята слабост. Тъй като е известно, дисоциацията на киселини се среща във вода, а разглежданото съединение не попада в изключение. Въпреки това, има една характеристика: поради наличието на две основи, този процес се извършва на два етапа:

Н2СО 3 ↔ Н + + НСО 3 -,

NSO 3 - ↔ H + + CO3 2-.

Когато взаимодействат със силна основа, въглищата образуват нормални или кисели карбонати. Последните се различават по това, че те не се заменят с два, а само един водороден атом. Ярък пример за нормален карбонат е промивната сода (Na2C03) и ролята на пробата на въглевокарбоната може да възпроизвежда сода за хляб (NaHC03).

Какво успяхте да откриете учени?

При преизпълняване на безводен калиев бикарбонат (KNSO 3) при температура от -110 ° С, водородът удари на атом К. Резултатът е много чиста вълна киселина. По-късно е открит още по-лесен метод - нагряване във вакуум NH4 HCO3. В резултат на това разлагане на амониев бикарбонат се отличава амониев и се образува безводна въглища. Последният показва невероятна стабилност по време на сублимация във вакуум. Когато учените започнаха да изследват този парадокс, той се оказа, че причината се крие в стойността на енергийната бариера. За безводно съединение Н2СО3, той е 44 kcal / mol и когато има вода, неговата стойност е почти два пъти по-ниска - 24 kcal / mol. Така при подходящи условия въглищата може да бъде в свободна форма. Това откритие обаче е интересно не само по отношение на теорията на химията. Практическата му стойност е, че това е позволено да изучава дихателния процес по нов начин. Сега учените смятат, че образуването в живия организъм на въглищата се ускорява с помощта на специален ензим и просто ви позволява бързо да отстраните въглероден диоксид от клетките в кръвта и след това в белите дробове.

Това откритие също не беше объркано да се възползва от астрономите: свободното състояние на въглероден диоксид им позволи да извършат спектралния си анализ и сега това съединение може да бъде идентифицирано в атмосферата на планетите около нас. Всичко това предполага, че светът все още е пълен с различни тайни и тайни. Изглежда, че съвременните учебници няма да трябва да пренаписват, уточняват старите и отварянето на нови знания.

Обща информация Въглища киселина слаба дибазова киселина. Тя не се подчертава в чистата му форма. Образува се в малки количества в разтварянето на въглероден диоксид във вода, включително въглероден диоксид от въздуха. Образува редица стабилни неорганични и органични производни: соли (карбонати и бикарбонати), естери, амиди и др.

Разлагане при увеличаване на температурата на разтвора и / или намаляване на частичното налягане на въглеродния диоксид, равновесието в системата се измества наляво, което води до разлагане на част от въглища във вода и въглероден диоксид. При кипене въглищата се разлага напълно:

Получаването на въглища се образува, когато въглероден диоксид се разтваря във вода. Съдържанието на въглища в разтвора се увеличава с намаляване на температурата на разтвора и увеличаване на налягането на въглеродния диоксид. Също така, въглищата се оформя в взаимодействието на нейните соли (карбонати и бикарбонати) с по-силна киселина. В същото време по-голямата част от получената вълна киселина, като правило, се разлагат във вода и въглероден диоксид

Използването на въглена киселина винаги присъства във водни разтвори на въглероден диоксид (газирана вода). В биохимията, имотът на равновесната система се използва за промяна на налягането на газа пропорционално на промяната в съдържанието на оксонски йони (киселинност) при постоянна температура. Това ви позволява да се регистрирате в реално време, в хода на ензимните реакции, възникващи с промяна в рН решението

Органичните производни на въглища формално могат да се считат за карбоксилна киселина с хидроксилна група вместо въглеводороден остатък. В този капацитет тя може да образува всички деривати, характерни за карбоксилни киселини. Някои представители на такива връзки са изброени в таблицата. Клас на съединения пример на съединения поликарбонатни поликарбонати поликарбонати хлоранхидридридохоздния амидимевин нитрилийска киселина анхидридири-коронална киселина \\ t

Въглерод (iv) оксид, въглищна киселина и нейните соли

Д. въглероден еоксидCO 2 (въглероден диоксид) - при нормални условия, той е газ без цвят и миризма, леко кисел вкус, тежък въздух е около 1,5 пъти, разтворим във вода, доста лесно втечнен (при стайна температура под налягане от около 60 ° 10 5 5 PA може да се превърне в течност). Когато се охлажда до -56.2ºС, въглеродният диоксид втвърдява и се превръща в снежна форма.

В цялото време обобщени държави Състои се от не-полярни линеза молекули. Химическа структура Молекулите на CO 2 се определят от SP-хибридизацията на централния въглероден атом и образуването на допълнителни π пречка: O \u003d C \u003d O.

Някои от разтворените в волята на CO 2 взаимодействат с него с приема на въглища:

CO 2 + H20 ↔ CO 2 ∙ H2O ↔ H2CO3.

Въглеродният диоксид много лесно се абсорбира от алкални разтвори с образуването на карбонати и бикарбонати:

CO 2 + 2NAOH \u003d Na2C03 + Н20; CO 2 + NaOH \u003d NaHC03.

Молекулите на CO 2 са много стабилни термично, гниенето започва само при температура от 2000ºС. Поради тази причина въглеродният диоксид е изключен и не подкрепя изгарянето на обикновеното гориво. Но в своята атмосфера някои изгарят прости вещества, чиито атоми показват голям афинитет към кислород, например, магнезий, когато се нагрява в атмосфера CO 2.

Възнакова киселина Н 2СО 3 - взаимното свързване е крехко, съществува само във водни разтвори. По-голямата част от въглеродния диоксид, разтворен във вода, е под формата на хидратирани CO 2 молекули, по-малки - образуват въглища.

Водни разтвори, които са равновесие с CO 2 атмосфери, са киселини: \u003d 0.04 m и рН 4.

Възнакова киселина - двуосна, се отнася до слаби електролити, дисоциати постепенно (К1 \u003d 4, 4 ° 10 -7; К2 \u003d 4, 8 ∙ 10 -11). Когато CO 2 се разтваря във вода, се определя следният динамичен баланс:

H 2O + CO 2 ↔ CO 2 ∙ H2O ↔ H2C03 H + + HCO 3 -

Когато водният разтвор на въглероден диоксид се нагрява, разтворимостта на газа намалява, СО2 се освобождава от разтвора и равновесието се измества вляво.

Като биенале, въглища киселина образува два реда соли: средни соли (карбонати) и кисели (въглеводородни). Повечето соли на карбонова киселина са безцветни. От карбонати разтворими във вода само соли на алкален метал и амоняк.

Във вода карбонати се подлагат на хидролиза и във връзка с това техните разтвори имат алкална реакция:

Na2C03 + Н20 ↔ NaHC03 + NaOH.

Допълнителна хидролиза с образуването на въглища при нормални условия практически не върви.

Разтварянето във водата на въглеводородните води също е придружено от хидролиза, но в много по-малка степен и средата се създава от леко алкален (рН 8).

Амониев карбонат (NH4) 2C03 се характеризира с голяма волатилност с повишена и дори при нормална температура, особено в присъствието на водна пара, което причинява силна хидролиза.

Силни киселини и дори слаба оцетна киселина измества въглеродна киселина от карбонати:

K 2 CO 3 + H2S04 \u003d K2S04 + Н20 + СО2.

За разлика от повечето карбонати, само бикарбонати във вода са разтворими. ʜᴎʜᴎ По-малко стабилни от карбонати на същите метали и когато се нагрява лесно се разлага, превръщането в подходящите карбонати:

2KHCO 3 \u003d К2СО 3 + Н20 + СО2;

Са (HCO 3) 2 \u003d CaCO 3 + Н20 + СО2.

Силни киселини, бикарбонати се разлагат, като карбонати:

KHCO 3 + H 2S04 \u003d KHSO 4 + H2O + CO 2

Натриев карбонат (сода), калиев карбонат (поташ), калциев карбонат (креда, мрамор, варовик), натриев бикарбонат (питейна сода) и COOH (CUOH) 2 CO 3 (малахит) са най-важни.

Основните соли на въглеродна киселина във вода са практически неразтворими и при нагряване лесно се разлагат:

(CUOH) 2 CO 3 \u003d 2CUO + CO 2 + H 2 O.

Термичната стабилност на карбонатите зависи от поляризационните свойства на йони, включени в карбоната. Колкото по-голямо е поляризиращото действие има кация върху карбонатния йон, толкова по-ниска е температурата на разлагане на солта. Ако катионът може да бъде лесно деформиран, тогава карбонатният йон също ще има поляризиращ ефект върху катирането, което ще доведе до рязко намаляване на температурата на солената разлагане.

Натриевите и калиевите карбонати се стопяват без разлагане и повечето от останалите карбонати се разлагат върху метален оксид и въглероден диоксид:

MGCO 3 \u003d MGO + CO 2.

Въглероден оксид (II)

Co Molecule има следната структура

: От ≡ ОТНОСНО :

Образуват се две връзки, дължащи се на сдвояването на 2R-електрони на въглеродни и кислородни атоми, третата връзка се формира от донор-акцепторски механизъм поради свободния 2R-орбитален въглен и 2R- електронна двойка Кислороден атом. Диполният момент на молекулата е незначителен, докато ефективната зарядка върху въглеродния атом е отрицателна и на кислороден атом е положителен.

Тъй като структурата на молекулата е подобна на структурата на азотната молекула. физически свойства. CO има много ниски точки на топене (- 204ºС) и кипене (- 191.5ºС), това е безцветен, много отровен газ, без мирис, свят - малко по-лек от въздуха. Ние не сме разтворими във вода и тя не взаимодейства с нея.

CO се счита за не-образуващ оксид, защото При нормални условия тя не взаимодейства с киселини или с алкали. Образува се по време на изгарянето на въглища и въглеродни съединения с ограничен достъп до кислород, също и с взаимодействие на въглероден диоксид с горещи въглища: CO 2 + с \u003d 2SO.

В лабораторията се получава от урвинова киселина с концентрирана сярна киселина върху нея при нагряване:

NSON + H2S04 (конц.) \u003d CO + H2S04 ∙ H 2 O.

Може да се използва и оксидина. Сярна киселина в тези реакции действа като поливащ агент.

При нормални условия той е достатъчно химически инертен, но когато се нагрява, рехабилитационните свойства проявяват, което се използва широко в пирометалургия за получаване на някои метали: Fe 2 O 3 + 3CO \u003d 2FE + 3CO2.

На въздуха CO изгаря със син пламък с голямо количество топлина: 2 + 0 2 \u003d 2 \u003d 2 + 569 kJ.

В допълнение към кислорода върху пряката слънчева светлина или в присъствието на катализатор (активни въглища) с хлора, образуващ фосген:

CO + CL 2 \u003d COCL 2.

Фосгенът е безцветен газ с характерен мирис. Във вода, тя е деинсталирана, но тъй като въглища хлорид хлорид постепенно се хидролизира съгласно схемата: COCL 2 + 2H2O \u003d 2HC1 + Н203. Поради високата токсичност, фосгенът се използва като боен отравяне към Първата световна война. Възможно е да се неутрализира с опакован вар.

При нагряване с окислява и сяра: CO + S \u003d COS.

Ко молекулата може да действа като лиганд в различни сложни разпределения. Благодарение на нечувствителната електронна двойка въглерод, тя показва σ-донорски свойства и поради свободните π-печене орбитали, π-акцепторните свойства показват. От особен интерес са карбонилови комплекси от D-метали, защото Термичното разлагане на карбонилите се получава чрез метали с висока чистота.