Карбонова киселина и нейните соли - studopediya

Въглероден моноксид (IV), въглена киселина и нейните соли

Въглероден диоксид CO2 (въглероден диоксид) - при нормални условия, този газ е безцветна и без мирис, леко кисел вкус, по-тежък от въздуха е приблизително 1.5 пъти, е разтворим във вода доста лесно втечнен (при стайна температура под налягане от около 60 # 8729; 10 5 Ра може да се превърне в течност). При охлаждане до -56,2ºS течен въглероден двуокис се втвърдява и се превръща в сняг като маса.

Във всички състояния на агрегация се състои от неполярни линейни молекули. Химичната структура на молекулите на СО2 се определя SP-хибридизация на централния въглероден атом и образуването на допълнителни р-πr -връзките: О = С = О.

Някои от СО2 разтваря в него ще взаимодействат с конформацията на карбонова киселина:

Въглероден диоксид се абсорбира лесно с алкални разтвори с образуването на карбонати и бикарбонати:

Карбонова киселина Н2 CO3 - чуплив съединение съществува само във водни разтвори. Повечето от разтворен въглероден диоксид е под формата на хидратирани молекули СО2. ниски - форми на карбонова киселина.

Водни разтвори в равновесие с атмосферно СО2, са киселинни: [СО2] = 0,04 М и рН ≈ 4.

Карбонова киселина - двуосновен, се отнася до слаби електролити дисоциира в етапи (К1 = 4, 4 # 8729; 10 -7; К2 = 4, 8 # 8729; 10 -11). Когато СО2 се разтваря във вода, се разбира, че динамично равновесие:

При загряване на воден разтвор на въглероден диоксид газ разтворимост намалява, CO2 се отделя от разтвора и равновесието се измества наляво.

Тъй като дикиселина въглена киселина образува две серии от соли: средни соли (карбонати) и кисели (въглеводороди). Повечето соли на въглеродна киселина са безцветни. От карбонати са разтворими във вода само соли на алкални метали и амониеви соли.

Във водата, карбонати претърпяват хидролиза и следователно решения имат алкална реакция:

Освен това хидролиза до получаване на карбонова киселина практически не е при нормални обстоятелства.

Разтваряне във вода и въглеводороди, придружено от хидролиза, но в много по-малка степен, и средата се генерира слабо алкална (рН ≈ 8).

Амониев карбонат (NH4) 2 CO3 различава висока летливост при повишена или дори при стайна температура, особено в присъствието на водна пара, която да причини силна хидролиза.

Силни киселини, дори слабо оцетна киселина се премества от карбонати карбонова киселина:

За разлика от повечето карбонати, бикарбонати всички разтворими във вода. Те са по-малко стабилен от карбонатите на същите метали при нагряване и лесно се разгражда и се обърна към съответните карбонати:

Силни киселини разлагат въглеводороди като карбонати:

най-важните са натриев карбонат (сода) Тъй соли въглена киселина, калиев карбонат (поташ), калциев карбонат (креда, мрамор, варовик), натриев бикарбонат (сода) и основен меден карбонат (CuOH) 2 CO3 (малахит).

Основни соли на въглеродна киселина са практически неразтворими във вода и лесно се разграждат чрез нагряване:

Термична стабилност на карбонат зависи от поляризационни свойства на йони, включени в карбонат. Колкото по-поляризационен ефект върху катион прави карбонат йон, по-ниската температура на разлагане на солта. Ако катионът е способен лесно деформируема, карбоната йон се също така ще има поляризационен ефект върху катион че драстично да намали температурата на разлагане на солта.

Натриевите и калиевите карбонати се стопяват без разлагане, и повечето от останалите карбонати при нагряване се разлагат в метален окис и въглероден двуокис:

CO молекула има следната структура

Две връзки са образувани чрез сдвояване на 2P електроните на въглеродните и кислородните атоми, третата връзка се образуват при механизъм донор-акцептор поради свободен въглероден 2p орбитален и 2-р-електронна двойка кислороден атом. момент дипол на молекулата е малък, ефективен заряд на отрицателна и кислороден атом въглерод - положително.

Тъй молекули с подобна структура на структурата на азотните молекули, като техните физични свойства. SB е с много ниска температура на топене (- 204ºS) и точка на кипене (- 191,5ºS), е безцветен, много отровен газ, без мирис, много малко по-лек от въздуха. Слабо разтворим във вода, и не взаимодействат с него.

CO счита nesoleobrazuyuschim оксид, като при нормални условия не реагира с или киселини или основи. Тя се формира от изгаряне на въглища и карбонатни съединения с ограничен достъп на кислород, въглероден диоксид и чрез взаимодействие с гореща въглища: СО2 + С = 2CO.

В лабораторията се получава от актове murvinoy киселина върху него с концентрирана сярна киселина чрез нагряване:

Тя може също да се използва и оксалова киселина. Сярна киселина действа като дехидратиращ агент в тези реакции.

При нормални условия, НС достатъчно химически инертен, но при нагряване експонати редуциращи свойства, които се използват широко в pyrometallurgy за някои метали: Fe2 3 + 3CO = 2Fe + 3CO2.

CO във въздуха синкав пламък изгаря с освобождаването на големи количества топлина: 2CO + O2 = 2CO2 + 569 кДж.

Освен кислород на директна слънчева светлина, или в присъствието на катализатор (активен въглен) SB е свързан с хлор, за да се образува фосген:

Фосген - безцветен газ с характерна миризма. Това е слабо разтворим във вода, но като киселинен хлорид на карбонова киселина постепенно се хидролизира чрез схемата:, COCI2 + 2Н2 О = 2HCl + Н2 CO3. Благодарение на високата токсичност на фосген се използва като борба токсичен агент в Първата световна война. Неутрализира е възможно с помощта на гасена вар.

При нагряване и окислена сяра CO: CO + S = COS.

CO молекула може да действа като лиганд в различни комплексни съединения. Поради необвързващи електронна двойка на въглерод, то показва # 963; -donornye свойства, но за сметка на свободни π-antibonding орбитали проявяват π-акцепторни свойства. От особен интерес са карбонилни комплекси на г-метали като карбонили получени чрез термично разлагане на метали с висока чистота.