acid carbonic și sărurile sale - studopediya

Monoxidul de carbon (IV), acid carbonic și sărurile sale

Dioxid de carbon CO2 (dioxid de carbon) - în condiții normale, acest gaz este incolor și inodor, gust ușor acrișor, mai greu decât aerul este de aproximativ 1,5 ori mai mare, este solubil în apă destul de ușor de lichefiat (la temperatura camerei sub o presiune de aproximativ 60 # 8729; 10 5 Pa poate fi convertit într-un lichid). După răcire la -56,2ºS dioxid de carbon lichid este solidificat și transformată într-o masă de zapada.

În toate stările de agregare constă dintr-un molecule liniare nepolari. Structura chimică a moleculelor de CO2 este determinat sp hibridizare a atomului de carbon central și formarea -bonds suplimentare p-πr: O = C = O.

Unele dintre CO2 dizolvat în ea va interacționa cu conformația acidului carbonic:

Dioxidul de carbon este ușor de absorbit de soluții alcaline, cu formarea de carbonați și bicarbonați:

acid carbonic H2 CO3 - există compus fragil numai în soluții apoase. Cea mai mare parte a dioxidului de carbon dizolvat este sub formă de molecule de CO2 hidratate. inferioare - forme de acid carbonic.

Soluțiile apoase în echilibru cu CO2 atmosferic, sunt acide: [CO2] = 0,04 M și pH ≈ 4.

Acid carbonic - dibazic, se referă la electroliții slabi disociază în etape (K1 = 4, 4 # 8729; 10 -7; K2 = 4, 8 # 8729; 10 -11). Când CO2 se dizolvă în apă, se înțelege că un echilibru dinamic:

Atunci când încălzirea unei soluții apoase de dioxid de carbon scade solubilitatea gazului, CO2 este eliberat din soluție și echilibrul deplasează spre stânga.

Deoarece acidul carbonic diacid formează două serii de săruri: săruri medii (carbonați) și acide (hidrocarburi). Cele mai multe săruri de acid carbonic sunt incolore. Carbonatilor sunt solubili în apă numai săruri de metale alcaline și săruri de amoniu.

În apă, carbonați suferă hidroliză și, prin urmare, soluțiile au o reacție alcalină:

În plus hidroliză pentru a forma acidul carbonic nu este, practic, în condiții normale.

Dizolvare în apă și hidrocarburi însoțită de hidroliză, dar într-o măsură mult mai mică, iar mediul este generat slab alcalină (pH ≈ 8).

carbonat de amoniu (NH4) 2 CO3 diferă de volatilitate ridicată, la temperaturi ridicate sau chiar la temperatura ambiantă, mai ales în prezența vaporilor de apă, care provoacă hidroliza puternică.

Acizi tari, chiar si acid acetic slab este deplasată din carbonați de acid carbonic:

Spre deosebire de majoritatea carbonații, bicarbonații toți solubili în apă. Ele sunt mai puțin stabile decât carbonații din aceleași metale, atunci când este încălzit și descompune ușor, întorcându-se spre carbonații corespunzători:

Acizii tari se descompun hidrocarburile sub formă de carbonați:

cele mai importante sunt carbonatul de sodiu (soda) Deoarece săruri ale acidului carbonic, carbonat de potasiu (potasa), carbonat de calciu (creta, marmura, calcar), bicarbonat de sodiu (bicarbonat de sodiu) și carbonat de cupru bazic (CuOH) 2 CO3 (malachit).

Sărurile bazice ale acidului carbonic sunt practic insolubile în apă și ușor descompus prin încălzire:

Stabilitatea termică a carbonatului depinde de proprietățile de polarizare ale ionilor incluși în carbonat. Efectul mai polarizant asupra cation face ionul carbonat, este mai scăzută temperatura de descompunere a sării. Dacă cationul fiind capabilă ușor deformabil, carbonatul de ion în sine va avea de asemenea un efect asupra polarizant cation care ar reduce drastic temperatura de descompunere a sării.

Sodiu și potasiu carbonați sunt topite fără descompunere, iar majoritatea carbonații rămase când se descompun încălzite în oxid metalic și dioxid de carbon:

molecula de CO are următoarea structură

Două legături sunt formate prin împerechere 2p electronii atomilor de carbon și oxigen, a treia legătură este format la un mecanism donor-acceptor datorită 2p carbon liber orbitală și perechea 2p-electron din atomul de oxigen. Momentul de dipol al moleculei este mic, efectiv taxa pe negativ și oxigen atomul de carbon - pozitiv.

Deoarece molecule cu structură similară cu structura moleculelor de azot, cum ar fi proprietățile lor fizice. SB are o temperatură foarte scăzută de topire (- 204ºS) și fierbere (- 191,5ºS), este un gaz incolor, foarte toxic, inodor, foarte puțin mai ușor decât aerul. Puțin solubil în apă, și nu interacționează cu ea.

CO considerat oxid de nesoleobrazuyuschim, ca în condiții normale nu reacționează fie cu acizi sau baze. Acesta este format prin arderea cărbunelui și a compușilor carbonice cu un acces limitat de oxigen, de asemenea, dioxid de carbon, prin reacția cu cărbune fierbinte: CO2 + C = 2CO.

În laborator se prepară din acid acționează murvinoy pe ea cu acid sulfuric concentrat, prin încălzire:

Acesta poate fi utilizat de asemenea, și acid oxalic. Acidul sulfuric acționează ca un agent de deshidratare în aceste reacții.

În condiții normale, SB suficient chimic inert, dar atunci când exponatele încălzite reduc proprietățile care este utilizat pe scară largă în pyrometallurgy pentru unele metale: Fe2 O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2.

CO în aer flacără albăstruie arde cu eliberarea de cantități mari de căldură: 2CO + O2 = 2CO2 + 569 kJ.

In afara de oxigen în lumina directă a soarelui sau în prezența catalizatorului (cărbune activat) SB este cuplat cu clor pentru a forma fosgen:

Fosgen - gaz incolor, cu miros caracteristic. Este slab solubil în apă, dar ca o clorură acidă a acidului carbonic sunt hidrolizate treptat de schema: COCI2 + 2H2O = 2HCl + H2 CO3. Din cauza toxicității ridicate de fosgen a fost utilizat ca agent toxic de luptă în primul război mondial. Neutraliza este posibil prin intermediul var stins.

Atunci când sunt încălzite și oxidat de sulf CO: CO + S = COS.

molecula de CO poate acționa ca un ligand în diverși compuși complecși. Datorită perechii de electroni nonbonding de carbon se prezintă # 963; -donornye proprietăți, dar în detrimentul orbitali π-antibonding prezintă proprietăți liber π-acceptor. De un interes particular sunt complecși carbonilici d metaloizi ca carbonili preparate prin descompunerea termică a metalelor de înaltă puritate.