Semakin banyak seseorang belajar tentang dunia di sekitarnya, semakin dia menyadari keterbatasan dan ketidaksempurnaan pengetahuannya. Ambil soda, misalnya. Seperti yang Anda ketahui, minuman ini berbeda dari yang lain karena mengandung asam karbonat dalam dosis kecil, yang segera mulai hancur begitu kita membuka tutup botolnya. Oleh karena itu, kami tidak meragukan pernyataan dalam buku teks kimia bahwa zat ini sangat tidak stabil. Dalam fase gas, ia dengan sangat cepat berubah menjadi campuran air biasa dan karbon dioksida biasa. Namun, seperti yang ditunjukkan oleh penelitian terbaru, hal ini masih bisa diperdebatkan. Tetapi pertama-tama, mari kita ingat apa zat ini.
Apa itu Asam Karbonat?
Rumusnya senyawa kimia terlihat sangat sederhana: H 2 CO 3. Kehadiran dua atom hidrogen menunjukkan bahwa asam ini bersifat dwi-basa, dan ketidakstabilannya menunjukkan kelemahannya. Seperti yang Anda ketahui, disosiasi asam terjadi di dalam air, dan senyawa yang dimaksud tidak termasuk dalam pengecualian. Namun, ada satu kekhasan di sini: karena adanya dua alasan, proses ini terjadi dalam dua tahap:
H 2 CO 3 ↔ H + + HCO 3 -,
НСО 3 - ↔ Н + + СО3 2-.
Saat berinteraksi dengan basa kuat, asam karbonat membentuk karbonat normal atau asam. Yang terakhir berbeda karena mereka menggantikan bukan dua, tetapi hanya satu atom hidrogen. Soda cuci (Na 2 CO 3) adalah contoh utama karbonat normal, sedangkan soda kue (NaHCO 3) dapat bertindak sebagai sampel bikarbonat. 
Apa yang ditemukan para ilmuwan?
Ketika kalium bikarbonat anhidrat (KHCO 3) diprotonasi pada suhu -110 o C, hidrogen melumpuhkan atom K. Hasilnya adalah asam karbonat yang sangat murni. Belakangan, cara yang lebih mudah ditemukan - memanaskan dalam vakum NH 4 HCO 3. Sebagai hasil dari dekomposisi amonium bikarbonat ini, amonium dilepaskan dan asam karbonat anhidrat terbentuk. Yang terakhir menunjukkan stabilitas luar biasa ketika disublimasikan dalam ruang hampa. Ketika para ilmuwan mulai menyelidiki paradoks ini, ternyata alasannya terletak pada pentingnya penghalang energi. Untuk senyawa anhidrat H 2 CO 3, nilainya 44 kkal / mol, dan jika ada air, nilainya hampir dua kali lebih rendah - 24 kkal / mol. Jadi dalam kondisi yang sesuai, asam karbonat mungkin saja dalam bentuk bebas. Akan tetapi, penemuan ini menarik tidak hanya dari sudut pandang teori kimia. Nilai praktisnya adalah memungkinkan untuk mempelajari proses pernapasan dengan cara baru. Sekarang para ilmuwan percaya bahwa pembentukan asam karbonat dalam organisme hidup dipercepat dengan bantuan enzim khusus, dan inilah yang memungkinkan untuk menghilangkan karbon dioksida dari sel dengan cepat, pertama ke dalam darah, dan kemudian ke paru-paru. 
Para astronom juga memanfaatkan penemuan ini: keadaan bebas karbon dioksida memungkinkan mereka melakukan analisis spektralnya, dan sekarang senyawa ini dapat diidentifikasi di atmosfer planet-planet di sekitar kita. Semua ini menunjukkan bahwa dunia masih penuh dengan berbagai rahasia dan rahasia. Tampaknya buku teks modern harus ditulis ulang lebih dari sekali, memperjelas yang lama dan menemukan pengetahuan baru.
Informasi umum Asam karbonat adalah asam berbasa dua lemah. Tidak disorot dalam bentuknya yang murni. Dibentuk dalam jumlah kecil bila karbondioksida larut dalam air, termasuk karbondioksida dari udara. Ini membentuk sejumlah turunan anorganik dan organik yang stabil: garam (karbonat dan bikarbonat), ester, amida, dll.
Dekomposisi Dengan peningkatan suhu larutan dan / atau penurunan tekanan parsial karbon dioksida, kesetimbangan dalam sistem bergeser ke kiri, yang mengarah pada dekomposisi sebagian asam karbonat menjadi air dan karbon dioksida. Saat larutan mendidih, asam karbonat terurai sepenuhnya:
Memperoleh asam karbonat dibentuk dengan melarutkan karbon dioksida dalam air. Kandungan asam karbonat dalam larutan meningkat seiring dengan penurunan suhu larutan dan peningkatan tekanan karbon dioksida. Selain itu, asam karbonat dibentuk oleh interaksi garamnya (karbonat dan bikarbonat) dengan asam yang lebih kuat. Dalam hal ini, sebagian besar asam karbonat yang terbentuk, biasanya, terurai menjadi air dan karbon dioksida
Aplikasi Asam karbonat selalu ada dalam larutan air karbondioksida (air berkarbonasi). Biokimia menggunakan sifat sistem kesetimbangan untuk mengubah tekanan gas sebanding dengan perubahan kandungan ion oksonium (keasaman) pada suhu konstan. Ini memungkinkan Anda untuk mencatat secara real time jalannya reaksi enzimatik yang terjadi dengan perubahan pH larutan
Turunan organik Asam karbonat secara formal dapat dianggap sebagai asam karboksilat dengan gugus hidroksil alih-alih residu hidrokarbon. Dengan demikian, ia dapat membentuk semua karakteristik turunan dari asam karboksilat. Beberapa perwakilan dari senyawa tersebut tercantum dalam tabel. Kelas senyawa Contoh senyawa Ester polikarbonat Klorida asam fosgen Amida urea Asam nitrilesianat Anhydrides pyrocarbonic acid
Karbon monoksida (IV), asam karbonat dan garamnya
D karbon dioksidaCO 2 (karbon dioksida) - dalam kondisi normal adalah gas yang tidak berwarna dan tidak berbau, sedikit asam, sekitar 1,5 kali lebih berat dari udara, larut dalam air, mudah mencair (pada suhu kamar di bawah tekanan sekitar 60 ∙ 10 5 Pa itu bisa berubah menjadi cair). Saat didinginkan hingga -56,2 ° C, karbon dioksida cair membeku dan berubah menjadi massa seperti salju.
Semuanya negara agregat terdiri dari molekul linier non-polar. Struktur kimia Molekul CO 2 ditentukan oleh hibridisasi-sp dari atom karbon pusat dan pembentukan π tambahan koneksi p-p: O \u003d C \u003d O.
Beberapa bagian dari CO 2 yang terlarut dalam wasiat berinteraksi dengannya membentuk asam karbonat:
CO 2 + H 2 O ↔ CO 2 ∙ H 2 O ↔ H 2 CO 3.
Karbon dioksida sangat mudah diserap oleh larutan alkali dengan pembentukan karbonat dan bikarbonat:
CO 2 + 2NaOH \u003d Na 2 CO 3 + H 2 O; CO 2 + NaOH \u003d NaHCO 3.
Molekul CO2 sangat stabil secara termal, dekomposisi hanya dimulai pada suhu 2000 ° C. Karenanya, karbon dioksida tidak terbakar dan tidak mendukung pembakaran bahan bakar konvensional. Namun dalam suasananya ada beberapa zat sederhana, atom yang menunjukkan afinitas besar terhadap oksigen, misalnya, magnesium, saat dipanaskan, akan menyala dalam atmosfer CO 2.
Asam karbonat H 2 CO 3 adalah senyawa yang rapuh, senyawa ini hanya ada dalam larutan air. Sebagian besar karbondioksida yang terlarut dalam air berbentuk molekul CO 2 terhidrasi, sebagian kecil lagi membentuk asam karbonat.
Larutan berair dalam kesetimbangan dengan atmosfer CO 2 bersifat asam: \u003d 0,04 M dan pH ≈ 4.
Asam karbonat - dibasa, termasuk elektrolit lemah, berdisosiasi bertahap (K 1 \u003d 4, 4 ∙ 10 −7; K 2 \u003d 4, 8 ∙ 10 −11). Ketika CO 2 dilarutkan dalam air, kesetimbangan dinamis berikut ini ditetapkan:
H 2 O + CO 2 ↔ CO 2 ∙ H 2 O ↔ H 2 CO 3 ↔ H + + HCO 3 -
Ketika larutan karbon dioksida dalam air dipanaskan, kelarutan gas menurun, CO 2 dilepaskan dari larutan, dan kesetimbangan bergeser ke kiri.
Dibasa, asam karbonat membentuk dua rangkaian garam: garam sedang (karbonat) dan asam (bikarbonat). Kebanyakan garam asam karbonat tidak berwarna. Dari karbonat, hanya logam alkali dan garam amonium yang larut dalam air.
Dalam air, karbonat mengalami hidrolisis, dan oleh karena itu larutannya memiliki reaksi basa:
Na 2 CO 3 + H 2 O ↔ NaHCO 3 + NaOH.
Hidrolisis lebih lanjut dengan pembentukan asam karbonat dalam kondisi normal praktis tidak terjadi.
Pelarutan hidrokarbonat dalam air juga disertai dengan hidrolisis, tetapi pada tingkat yang jauh lebih rendah, dan medianya sedikit basa (pH ≈ 8).
Amonium karbonat (NH 4) 2 CO 3 sangat mudah menguap pada suhu tinggi dan bahkan pada suhu normal, terutama dengan adanya uap air, yang menyebabkan hidrolisis kuat.
Asam kuat dan bahkan asam asetat lemah menggantikan asam karbonat dari karbonat:
K 2 CO 3 + H 2 SO 4 \u003d K 2 SO 4 + H 2 O + CO 2.
Tidak seperti kebanyakan karbonat, semua hidrokarbon larut dalam air. Οʜᴎ kurang stabil dibandingkan karbonat dari logam yang sama dan bila dipanaskan mudah terurai, berubah menjadi karbonat yang sesuai:
2KHCO 3 \u003d K 2 CO 3 + H 2 O + CO 2;
Ca (HCO 3) 2 \u003d CaCO 3 + H 2 O + CO 2.
Asam kuat menguraikan bikarbonat, seperti karbonat:
KHCO 3 + H 2 SO 4 \u003d KHSO 4 + H 2 O + CO 2
Dari garam asam karbonat yang paling penting adalah natrium karbonat (soda), kalium karbonat (kalium), kalsium karbonat (kapur, marmer, batu kapur), natrium bikarbonat (soda kue) dan tembaga karbonat basa (CuOH) 2 CO 3 (malachite).
Garam dasar asam karbonat dalam air praktis tidak larut dan mudah terurai saat dipanaskan:
(CuOH) 2 CO 3 \u003d 2CuO + CO 2 + H 2 O.
Stabilitas termal karbonat tergantung pada sifat polarisasi ion penyusun karbonat. Semakin kation memiliki efek polarisasi pada ion karbonat, semakin rendah suhu dekomposisi garam. Jika kation dapat dengan mudah berubah bentuk, ion karbonat itu sendiri juga akan memiliki efek polarisasi pada kation, yang akan menyebabkan penurunan tajam suhu dekomposisi garam.
Natrium dan kalium karbonat meleleh tanpa dekomposisi, dan sebagian besar karbonat yang tersisa terurai menjadi oksida logam dan karbon dioksida saat dipanaskan:
MgCO 3 \u003d MgO + CO 2.
Karbon monoksida (II)
Molekul CO memiliki struktur berikut
: DARI ≡ TENTANG :
Dua ikatan terbentuk karena berpasangan 2p-elektron karbon dan atom oksigen, ikatan ketiga dibentuk oleh mekanisme donor-akseptor karena orbital 2p bebas karbon dan 2p- pasangan elektronik atom oksigen. Momen dipol molekul tidak signifikan, sedangkan muatan efektif pada atom karbon negatif, dan pada atom oksigen positif.
Karena struktur molekul CO mirip dengan struktur molekul nitrogen, maka mereka properti fisik... CO memiliki titik leleh yang sangat rendah (-204 ° C) dan titik didih (-191.5 ° C), merupakan gas yang sangat beracun, tidak berwarna, tidak berbau, sedikit lebih ringan dari udara. Larut buruk dalam air, dan tidak berinteraksi dengannya.
CO dianggap oksida non-pembentuk garam karena dalam kondisi normal, tidak berinteraksi dengan asam atau basa. Ini terbentuk selama pembakaran batubara dan senyawa karbon dengan akses oksigen terbatas, juga selama interaksi karbon dioksida dengan batubara panas: СО 2 + С \u003d 2СО.
Di laboratorium, asam murat diperoleh dari asam sulfat pekat di atasnya saat dipanaskan:
НСООН + H 2 SO 4 (conc.) \u003d CO + H 2 SO 4 ∙ H 2 O.
Asam oksalat juga bisa digunakan. Asam sulfat dalam reaksi ini bertindak sebagai agen dehidrasi.
Dalam kondisi normal, CO secara kimiawi cukup inert, tetapi ketika dipanaskan, ia menunjukkan sifat reduksi, yang banyak digunakan dalam pirometalurgi untuk mendapatkan beberapa logam: Fe 2 O 3 + 3CO \u003d 2Fe + 3CO 2.
Di udara, CO terbakar dengan nyala api kebiruan dengan pelepasan sejumlah besar panas: 2CO + O 2 \u003d 2CO 2 + 569 kJ.
Selain oksigen, di bawah sinar matahari langsung atau di hadapan katalis (karbon aktif), CO bergabung dengan klor untuk membentuk fosgen:
CO + Cl 2 \u003d COCl 2.
Fosgen adalah gas tidak berwarna dengan bau yang khas. Ini sedikit larut dalam air, tetapi sebagai asam karbonat klorida secara bertahap dihidrolisis sesuai dengan skema: COCl 2 + 2H 2 O \u003d 2HCl + H 2 CO 3. Karena toksisitasnya yang tinggi, fosgen digunakan sebagai bahan perang dalam Perang Dunia Pertama. Anda dapat membuatnya tidak berbahaya dengan jeruk nipis.
Saat dipanaskan, CO dioksidasi oleh belerang: CO + S \u003d COS.
Molekul CO dapat bertindak sebagai ligan dalam berbagai senyawa kompleks. Karena pasangan elektron non-ikatan karbon, ia menunjukkan sifat σ-donor, dan karena orbital bebas π, ia menunjukkan sifat akseptor π. Yang menarik adalah kompleks karbonil dari logam-d, sejak dengan dekomposisi termal karbonil, diperoleh logam dengan kemurnian tinggi.