Zaidi ya mtu hujifunza kuhusu ulimwengu aliye karibu naye, zaidi anafahamu mapungufu na kutokufa kwa ujuzi wao. Chukua, kwa mfano, maji ya kaboni. Kama unavyojua, hii kunywa ni tofauti na ukweli mwingine kwamba ina dozi ndogo ya asidi ya makaa ya mawe, ambayo mara moja huanza kugawanyika mara tu sisi kufuta cork juu ya chupa. Kwa hiyo, hatuna idhini ya kupitishwa katika kitabu cha kemia kwamba dutu hii ni imara sana. Katika awamu ya gesi, haraka sana hugeuka kuwa mchanganyiko wa maji ya kawaida na dioksidi ya kawaida ya kaboni. Hata hivyo, kama tafiti za hivi karibuni zimeonyesha, inawezekana kabisa kushindana na hili. Lakini kwanza hebu tukumbuke kwamba ni dutu iliyotolewa.

Ni asidi ya makao gani?

Formula ya hii. kemikali kiwanja Inaonekana rahisi sana: H 2 CO 3. Uwepo wa atomi mbili za hidrojeni zinaonyesha kwamba asidi hii ni nzuri, na kutokuwa na utulivu wake huongea juu ya udhaifu wake. Kama inavyojulikana, kusafishwa kwa asidi hutokea katika maji, na kiwanja kinachozingatiwa hakuanguka chini ya ubaguzi. Hata hivyo, kuna kipengele kimoja: Kutokana na kuwepo kwa besi mbili, mchakato huu unafanyika katika hatua mbili:

H 2 CO 3 ↔ H + + NSO 3 -,

NSO 3 - H + + CO3 2-.

Wakati wa kuingiliana na msingi wa nguvu, asidi ya makaa ya kawaida hufanya carbonates ya kawaida au asidi. Mwisho huo hutofautiana kwa kuwa hawajabadilishwa na mbili, lakini atomi moja tu ya hidrojeni. Mfano wa kawaida wa carbonate ya kawaida ni soda ya kuosha (na 2 co 3), na jukumu la sampuli ya hydrocarbonate inaweza kucheza kuoka soda. (Nahco 3).

Uliweza kusimamia nini kuchunguza wanasayansi?

Wakati wa kuhamasisha bicarbonate ya potassiamu ya anhydrous (KNSO 3) kwa joto la -110 ° C, hidrojeni hugonga kwenye Atom K. Matokeo ni safi sana ya asidi ya makaa ya mawe. Baadaye, njia rahisi zaidi ilipatikana - inapokanzwa katika utupu NH 4 HCO 3. Kama matokeo ya utengano huu wa bicarbonate ya amonia, ammoniamu inajulikana na asidi ya makaa ya hewa ya anhydrous imeundwa. Mwisho huonyesha utulivu wa kushangaza wakati wa upungufu katika vacuo. Wakati wanasayansi walianza kuchunguza kitambulisho hiki, iligeuka kuwa sababu iko katika thamani ya kizuizi cha nishati. Kwa kiwanja cha anhydrous h 2 CO 3, ni 44 kcal / mol, na wakati kuna maji, thamani yake ni karibu mara mbili chini - 24 Kcal / mol. Kwa hiyo chini ya hali zinazofaa, asidi ya makaazi inaweza kuwa katika fomu ya bure. Hata hivyo, ugunduzi huu ni wa kuvutia sio tu kwa suala la nadharia ya kemia. Thamani yake ya vitendo ni kwamba inaruhusiwa kujifunza mchakato wa kupumua kwa njia mpya. Sasa wanasayansi wanaamini kwamba malezi katika viumbe hai vya asidi ya makaa ya kawaida huharakisha kwa msaada wa enzyme maalum, na inakuwezesha kuondoa haraka dioksidi kaboni kutoka kwenye seli kwanza ndani ya damu, na kisha ndani ya mapafu.

Ugunduzi huu pia haukuchanganyikiwa kuchukua faida ya wataalamu wa astronomers: hali ya bure ya dioksidi ya kaboni iliwawezesha kutekeleza uchambuzi wake wa spectral, na sasa kiwanja hiki kinaweza kutambuliwa katika hali ya sayari karibu nasi. Yote hii inaonyesha kwamba dunia bado imejaa siri tofauti na siri. Inaonekana kwamba vitabu vya kisasa hazihitaji kuandika tena, kutaja zamani na kufungua ujuzi mpya.

Maelezo ya jumla ya makaa ya mawe ya makaa ya mawe ya asidi ya dibasic. Haijaonyeshwa katika fomu yake safi. Inaundwa kwa kiasi kidogo katika kupunguzwa kwa dioksidi kaboni katika maji, ikiwa ni pamoja na dioksidi kaboni kutoka hewa. Inaunda idadi ya derivatives imara na ya kikaboni: chumvi (carbonates na bicarbonates), esters, amides, nk.

Uharibifu Wakati wa kuongeza joto la suluhisho na / au kupungua kwa shinikizo la sehemu ya dioksidi kaboni, usawa katika mfumo huo umebadilishwa upande wa kushoto, unaosababisha kuharibika kwa sehemu ya asidi ya makaa ya ndani ndani ya maji na dioksidi ya kaboni. Wakati wa kuchemsha, asidi ya makaa ya mawe hutengana kabisa:

Kupata asidi ya makaa ya kiufundi hutengenezwa wakati dioksidi ya kaboni imefutwa katika maji. Maudhui ya asidi ya makao katika suluhisho huongezeka kwa kupungua kwa joto la suluhisho na kuongeza shinikizo la dioksidi kaboni. Pia, asidi ya makaazi hutengenezwa katika mwingiliano wa chumvi zake (carbonates na bicarbonates) na asidi kali. Wakati huo huo, zaidi ya asidi ya makaa ya msingi, kama sheria, hutengana katika maji na dioksidi kaboni

Matumizi ya asidi ya makaa ya kawaida huwa daima katika ufumbuzi wa maji ya dioksidi kaboni (maji ya kaboni). Katika biochemistry, mali ya mfumo wa usawa hutumiwa kubadili shinikizo la gesi kulingana na mabadiliko katika maudhui ya ions ya oconia (asidi) kwa joto la mara kwa mara. Hii inakuwezesha kujiandikisha kwa wakati halisi wakati wa athari za enzymatic zinazotokea na mabadiliko katika suluhisho la PH

Derivatives ya kikaboni ya asidi ya makao rasmi inaweza kuchukuliwa kama asidi ya carboxylic na kundi la hydroxyl badala ya mabaki ya hydrocarbon. Kwa uwezo huu, inaweza kuunda sifa zote za tabia ya asidi ya carboxylic. Wawakilishi wengine wa uhusiano huo wameorodheshwa kwenye meza. Hatari ya misombo mfano wa misombo polycarbonate polycarbonates polycarbonates chloranhydridrinhosgen amidimoevin nitrilyucian asidi anhydridyri-coronal asidi

Kaboni (iv) oksidi, asidi ya makaa na chumvi

D. kaboni eoxide.CO 2 (kaboni dioksidi) - chini ya hali ya kawaida, ni gesi bila rangi na harufu, ladha kidogo ya tindikali, hewa nzito ni karibu mara 1.5, mumunyifu katika maji, kwa urahisi kabisa (kwa joto la kawaida chini ya shinikizo la karibu 60 ∙ 10 5 PA inaweza kubadilishwa kuwa kioevu). Wakati wa baridi -56.2ºс, dioksidi kaboni huimarisha na hugeuka kuwa wingi wa theluji.

Katika kote nchi za jumla Inajumuisha molekuli zisizo za polar. Mfumo wa kemikali CO 2 molekuli ni kuamua na sp-hybridization ya atomi ya kaboni ya kati na malezi ya ziada π pR.: O \u003d c \u003d o.

Baadhi ya kufutwa katika mapenzi ya CO 2 inaingiliana nayo na asidi ya makaa ya mawe ya kuchukua:

CO 2 + H 2 O ↔ CO 2 ∙ h 2 o ↔ h 2 co 3.

Dioksidi ya kaboni ni rahisi kufyonzwa na ufumbuzi wa alkali na malezi ya carbonates na bicarbonates:

CO 2 + 2NAOH \u003d NA 2 CO 3 + H 2 O; CO 2 + NAOH \u003d NAHCO 3.

CO 2 molekuli ni imara sana mafuta, kuoza huanza tu kwa joto la 2000ºс. Kwa sababu hii, dioksidi kaboni ni mbali na haitoi mwako wa mafuta ya kawaida. Lakini katika hali yake, wengine wanawaka dutu rahisi, ambao atomi zake zinaonyesha ushirika mkubwa kwa oksijeni, kwa mfano, magnesiamu wakati taa za joto juu ya anga ya anga.

Asidi ya Coaliano H 2 CO 3 - Ushirikiano ni tete, ipo tu katika ufumbuzi wa maji. Wengi wa dioksidi kaboni kufutwa katika maji ni kwa namna ya co cO hydrated 2 molekuli, ndogo - fomu coacic asidi.

Ufumbuzi wa maji ambao ni usawa na anga 2 ni tindikali: \u003d 0.04 m na ph ≈ 4.

Asidi ya Coaltic - mhimili wa mbili, inahusu electrolytes dhaifu, hupunguza hatua kwa hatua (K 1 \u003d 4, 4 ∙ 10 -7; K 2 \u003d 4, 8 ∙ 10 -11). Wakati Co 2 inapasuka katika maji, usawa wafuatayo umewekwa:

H 2 O + CO 2 ↔ CO 2 ∙ h 2 O ↔ h 2 CO 3 ↔ H + + HCO 3 -

Wakati suluhisho la maji ya dioksidi kaboni linawaka, umumunyifu wa gesi hupungua, CO 2 hutolewa kutoka suluhisho, na usawa huo umebadilishwa upande wa kushoto.

Kuwa nzuri, asidi ya makaa ya asidi huunda safu mbili za chumvi: chumvi za kati (carbonates) na tindikali (hydrocarbonates). Saluni nyingi za asidi za carbonic hazina rangi. Kutoka kwa carbonates mumunyifu katika maji tu chumvi ya chuma alkali na ammoniamu.

Katika maji, carbonates zinakabiliwa na hidrolisisi, na kuhusiana na hili, ufumbuzi wao una mmenyuko wa alkali:

Na 2 + H 2 O ↔ Nahco 3 + Nao.

Hydrolysis zaidi na malezi ya asidi ya makaa ya kawaida chini ya hali ya kawaida haifai.

Uharibifu katika maji ya hidrojeni pia unaongozana na hydrolysis, lakini kwa kiwango kidogo sana, na kati huundwa na alkali kidogo (ph ≈ 8).

Ammoniamu carbonate (NH 4) 2 CO 3 ina sifa ya tete kubwa na hata joto la kawaida, hasa mbele ya mvuke wa maji, ambayo husababisha hydrolysis kali.

Asidi kali na hata asidi dhaifu ya asidi hutoka asidi ya carbonic kutoka kwa carbonates:

K 2 CO 3 + H 2 SO 4 \u003d K 2 SO 4 + H 2 O + CO 2.

Tofauti na carbonates nyingi, peke yake bicarbonates katika maji ni mumunyifu. ʜᴎʜᴎ chini ya imara kuliko carbonates ya metali sawa na wakati joto linaharibiwa kwa urahisi, kugeuka kuwa carbonates sahihi:

2KHCO 3 \u003d K 2 CO 3 + H 2 O + CO 2;

CA (HCO 3) 2 \u003d CACO 3 + H 2 O + CO 2.

Asidi kali, bicarbonates huharibika, kama carbonates:

KHCO 3 + H 2 SO 4 \u003d KHSO 4 + H 2 O + CO 2

Carbonate ya sodiamu (soda), carbonate ya potassiamu (potash), calcium carbonate (chaki, marumaru, chokaa), sodiamu bicarbonate (kunywa soda) na cooh kuu (cuoh) 2 co 3 (Malachite) ni muhimu zaidi.

Salti kuu ya asidi ya carbonic katika maji ni kivitendo isiyo na joto na wakati joto limeharibiwa kwa urahisi:

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

Utulivu wa joto wa carbonates inategemea mali ya polarization ya ions ni pamoja na carbonate. Hatua kubwa ya polarizing ina kation juu ya ion carbonate, chini ya joto kutoweka ya chumvi. Ikiwa cation inaweza kuharibika kwa urahisi, basi ion ya carbonate pia itakuwa na athari ya polarizing kwenye cation, ambayo itasababisha kupungua kwa kasi kwa joto la kutengeneza chumvi.

Carbonates ya sodiamu na potasiamu hutengana bila kuharibika, na wengi wa carbonates iliyobaki huharibiwa juu ya oksidi ya chuma na dioksidi kaboni:

Mgco 3 \u003d MGO + CO 2.

Kaboni ya oksidi (ii)

Co Molekuli ina muundo wafuatayo

: Kutoka ≡ Kuhusu :

Vifungo viwili vinaundwa kwa sababu ya kuunganisha 2R-elektroni za atomi za kaboni na oksijeni, uunganisho wa tatu huundwa na utaratibu wa kukubaliana na wafadhili kutokana na kaboni ya bure ya 2R-orbital na 2r- wanandoa wa elektroniki Atom ya oksijeni. Wakati wa dipole wa molekuli hauna maana, wakati malipo ya ufanisi kwenye atomi ya kaboni ni hasi, na kwenye atomi ya oksijeni ni chanya.

Kwa kuwa muundo wa molekuli ni sawa na muundo wa molekuli ya nitrojeni. mali ya kimwili. CO ina pointi ndogo sana (- 204ºº) na kuchemsha (- 191.5ºс), ni gesi isiyo na rangi, yenye sumu, harufu, SOV-nyepesi kidogo kuliko hewa. Sisi sio mumunyifu katika maji, na hauingii nayo.

CO inachukuliwa kuwa isiyo ya kutengeneza oksidi, kwa sababu Chini ya hali ya kawaida, haiingii na asidi au kwa alkali. Inatengenezwa wakati wa kuchomwa kwa makaa ya mawe na misombo ya kaboni na upatikanaji mdogo wa oksijeni, pia kwa mwingiliano wa dioksidi kaboni na makaa ya mawe ya moto: CO 2 + C \u003d 2So.

Katika maabara, hupatikana kutoka asidi ya urvinic na asidi ya sulfuriki iliyojilimbikizia wakati unapowaka:

NSON + H 2 SO 4 (CONC) \u003d CO + H 2 SO 4 ∙ H 2 O.

Inaweza pia kutumika na asidi ya oxidic. Asidi ya sulfuriki katika athari hizi hufanya kama wakala wa kumwagilia.

Chini ya hali ya kawaida, ni kemikali ya kutosha, lakini wakati wa joto, maonyesho ya mali ya ukarabati, ambayo hutumiwa sana katika pyrometallurgy ili kupata metali: Fe 2 o 3 + 3CO \u003d 2FE + 3CO 2.

Katika co ya hewa inawaka na moto wa bluu na kiasi kikubwa cha joto: 2 + o 2 \u003d 2 \u003d 2 + 569 kj.

Mbali na oksijeni kwenye jua moja kwa moja au mbele ya kichocheo (makaa ya mawe) na klorini, na kuunda phosgene:

CO + cl 2 \u003d cocl 2.

Phosjeni ni gesi isiyo na rangi na harufu ya tabia. Katika maji, ni kufuta, lakini kama kloridi ya makaa ya makaa ya mawe ni hatua kwa hatua hydrolyzed kulingana na mpango: cocl 2 + 2h 2 o \u003d 2hcl + h 2 co 3. Kutokana na sumu kali, Phosgen ilitumiwa kama sumu ya kupambana na vita vya kwanza vya dunia. Inawezekana kuifuta kwa chokaa kilichochongwa.

Wakati wa joto na oxidizes na sulfuri: co + s \u003d cos.

Co molekuli inaweza kutenda kama ligand katika mgao mbalimbali tata. Kutokana na jozi ya elektroniki isiyo ya kawaida ya kaboni, inaonyesha mali ya wafadhili, na kwa sababu ya orbitals ya bure ya π-kuoka, maonyesho ya mali ya π-kukubalika. Ya maslahi fulani ni complexes carbonyl ya d-metali, kwa sababu Uharibifu wa joto wa carbonyli hupatikana kwa metali ya usafi wa juu.