Химическая формула угольная кислота: Угольная кислота и её соли — урок. Химия, 9 класс.

Содержание

Угольная кислота

Химия — Угольная кислота

01 марта 2011

Оглавление:
1. Угольная кислота
2. Получение

слабая двухосновная кислота с химической формулой H2CO3. В чистом виде неустойчива. Образуется в малых количествах при растворении углекислого газа в воде, в том числе и углекислого газа из воздуха. Образует ряд устойчивых неорганических и органических производных: соли, сложные эфиры, амиды и др.

Физические свойства

Молекула угольной кислоты имеет плоское строение. Центральный углеродный атом имеет sp²-гибридизацию. В гидрокарбонат- и карбонат-анионах происходит делокализация π-связи. Длина связи C—O в карбонат-ионе составляет 129 пм.

Химические свойства

Равновесие в водных растворах и кислотность

Угольная кислота существует в водных растворах в состоянии равновесия с гидратом диоксида углерода:

, константа равновесия при 25 °C

Скорость прямой реакции 0,039 с, обратной — 23 с.

В свою очередь растворённый гидрат диоксида углерода находится в равновесии с газообразным диоксидом углерода:

Данное равновесие при повышении температуры сдвигается вправо, а при повышении давления — влево.

Угольная кислота подвергается обратимому гидролизу, создавая при этом кислую среду:

, константа кислотности при 25 °C

Однако, для практических расчётов чаще используют кажущуюся константу кислотности, учитывающую равновесие угольной кислоты с гидратом диоксида углерода:

Гидрокарбонат-ион подвергается дальнейшему гидролизу по реакции

, константа кислотности при 25 °C

Таким образом, в растворах, содержащих угольную кислоту, создается сложная равновесная система, которую можно изобразить в общем виде следующим образом:

Значение pH в такой системе, соответствующей насыщенному раствору диоксида углерода в воде при 25 °C и давлении 760 мм рт. ст., можно рассчитать по формуле:

, где L = 0,034 моль/л — растворимость CO2 в воде при указанных условиях.

Разложение

При повышении температуры раствора и/или понижении парциального давления диоксида углерода равновесие в системе смещается влево, что приводит к разложению части угольной кислоты на воду и диоксид углерода. При кипении раствора угольная кислота разлагается полностью:

Взаимодействие с основаниями и солями

Угольная кислота вступает в реакции нейтрализации с растворами оснований, образуя средние и кислые соли — карбонаты и гидрокарбонаты соответственно:

При взаимодействии угольной кислоты с карбонатами образуются гидрокарбонаты:

Просмотров: 9859

Тетрахлороаурат(III) водорода
Фтороводород >>>

Свойства угольной кислоты (23 факта, которые вы должны знать) —

By Адити Рой

Угольная кислота представляет собой минеральная кислота который содержит углерод, двойной кислород и одинарную связь углерод-гидроксильная группа. Поясним физические и химические свойства угольной кислоты.

Угольная кислота — слабая и нестойкая кислота, образующая карбонатные и бикарбонатные соли. Он быстро диссоциирует на CO2 и Н2O. В водном растворе ведет себя как двухосновная кислота, которая теряет два H+ ионы. Взаимопревращение CO2 а угольная кислота возникает в процессе дыхания в легких человека или животных.

Давайте сосредоточимся на связях, температурах плавления, температурах кипения, реакциях, полярности, плотности и физическом состоянии, а также на многих других важных темах в деталях.

Углекислота Название IUPAC

Компания ИЮПАК (Международный союз теоретической и прикладной химии) угольной кислоты и есть сама угольная кислота.

Химическая формула угольной кислоты

Угольная кислота имеет химическую формулу H2CO3. В этой формуле атом углерода является центральным атомом и связан с двумя гидроксильными группами (ОН) через две одинарные связи, а остальная часть атома кислорода — через одну двойную связь.

Углекислота Номер CAS

Компания Регистрационный номер CAS (аутентичный числовой идентификатор, который может содержать до 10 цифр) угольной кислоты 463-79-6.

Углеродная кислота Chem Spider ID

Угольная кислота имеет Химический паук ID (ChemSpider — бесплатная база данных химической структуры) 747

Химическая классификация угольной кислоты
  • Углекислота может быть химически классифицирована как минеральная кислота или неорганическая кислота.
  • Углекислота также является слабой кислотой, потому что константа диссоциации H2CO3 относительно низок, и он не может полностью ионизироваться с образованием карбоната ( CO32-) и ионов водорода. H2CO3 = 2Н+ + CO32- (Ka = 4. 5 × 10-7).

угольная кислота Молярная масса

Масса 1 моля угольной кислоты 62.03 г.

Углекислотный цвет

Углекислота проявляет зеленый цвет с неправильным пятном, когда углекислый газ реагирует с водой.

Вязкость угольной кислоты

Компания вязкость чистой угольной кислоты не может быть измерено, так как ее нельзя получить в жидком чистом виде. Он представлен либо в водном растворе, либо в газообразной форме.

Молярная плотность угольной кислоты

Молярная плотность угольной кислоты 0.01612 моль/см.3 потому что он имеет плотность 1.0 г/см3.

Точка плавления угольной кислоты

Углекислота имеет температуру плавления -800 C или -1120 F.

Температура кипения угольной кислоты

Температура кипения угольной кислоты 333. 6.0 C или 606.60 F. Но когда H2CO3 нагревается, он разлагается на воду и углекислый газ ( CO2)

Состояние угольной кислоты при комнатной температуре

Угольная кислота представляет собой тяжелый газ при температуре окружающей среды. Кристаллическая твердая форма может быть получена только при -800 C)

Ковалентная связь угольной кислоты

Всего их шесть ковалентные связи присутствует в угольной кислоте. Одна двойная связь присутствует между серой и одним атомом кислорода, а две другие одинарные ковалентные связи присутствуют между углеродом и двумя ОН-группами.Ковалентные связи в угольной кислоте

Ионный/ковалентный радиус угольной кислоты

Ковалентный или ионный радиус угольной кислоты или любого соединения нельзя измерить, поскольку ковалентный или ионный радиус можно определить только для любого отдельного атома, а не для соединения.

Электронные конфигурации угольной кислоты

Электронная конфигурация определяется как расположение электронов на разных электронных оболочках или орбиталях. Обсудим электронную конфигурацию угольной кислоты.

Углерод и кислород различаются по количеству электронов, которое составляет [He] 2s.2 2p2 и [Он] 2s2 2p4 соответственно. Водород имеет электронную конфигурацию 1s1. Электронная конфигурация имеет значение только для любого атома, который не присоединен к каким-либо другим атомам или группам.

Степень окисления угольной кислоты

Степень окисления H2CO3 равен нулю, потому что это нейтральное соединение, не имеющее заряда. Центральный атом углерода находится в степени окисления +4 в угольной кислоте. Каждый из двух атомов кислорода группы ОН находится в -1, а кислород, присоединенный двойной связью, находится в степени окисления -2.  

Углекислота Кислотность/щелочная

Угольная кислота — слабая неорганическая кислота с pka значения 6.77 (пкa1) и 9.93 (пкa2).

Угольная кислота не имеет запаха?

Угольная кислота представляет собой газообразное соединение без запаха, но имеет щелочной вкус.

Углекислые гидраты
  • Углекислота — это не что иное, как гидратированные молекулы углекислого газа. Кристалл этой слабой кислоты содержит молекулы воды (известные как кристаллическая вода) и образует гидраты H2CO3.нГн2O, в котором n может быть 1,2,3, 4, XNUMX и XNUMX.
  • Атомы кислорода угольной кислоты могут также действовать как акцептор водородной связи, а атомы водорода — как донор водородной связи. Таким образом, угольная кислота образует гидраты в водном растворе.

Кристаллическая структура угольной кислоты

Твердая угольная кислота имеет моноклинную Кристальная структура. Пространственная группа кристалла серной кислоты — p21/c, имеющая формульные единицы 4 в ячейке с размерами a = 5.392 Å.0, б = 6.661 А0, с = 5.690 А0, и α = 900 β= 92.660 γ= 92.660.

Полярность и проводимость угольной кислоты
  • Угольная кислота является полярным соединением из-за ее полярных связей и относительного расположения полярных связей. Следовательно, он имеет постоянный дипольный момент 0.10491 Дебая.
  • As Углекислота диссоциирует на ионы карбоната и водорода, в водном растворе проводит электричество. H2CO3 = 2Н+ + CO32-

Реакция угольной кислоты с кислотой

Углекислота не реагирует ни с какой кислотой, потому что проявляет кислую природу.

Реакция угольной кислоты с основанием

Угольная кислота реагирует с основанием (имеющим группу ОН) и образует соль и воду.

  • 2NaOH + H2CO3 = На2CO3 + H2O
  • 2КОН + Н2CO3 = К2CO3 + H2O

Реакция угольной кислоты с оксидом

Углекислота реагирует с оксидом металла (ZnO) и образует карбонат металла (ZnCO3).

  • H2CO3 + ZnO = ZnCO3 + H2O

Реакция углекислоты с металлом
  • Угольная кислота не реагирует с металлами в чистом виде с образованием карбонатов металлов.
  • Они образуются в результате реакции сильного основания, такого как NaOH, KOH или оксида металла, и угольной кислоты.
Заключение

Угольная кислота имеет широкий спектр применения в различных областях. Он используется в производстве напитков для приготовления напитков и в лаборатории для осаждения солей аммония. Одна из наиболее важных биологических ролей угольной кислоты состоит в том, чтобы быть промежуточным звеном в процессе дыхания.

Возникновение, приготовление, свойства и использование

Перейти к основному содержанию

Рита Мартин

Рита Мартин

Коммуникации медиа-команды

Опубликовано 23 октября 2017 г.

+ Подписаться

Угольная кислота:

Угольная кислота — это химическое соединение с химической формулой h3CO3 и молекулярной формулой Ch3O3.

Это неорганическая слабая кислота, которая существует только в виде раствора. Угольная кислота также известна как воздушная кислота, воздушная кислота или дигидрокарбонат. Он образует два вида солей: карбонаты и бикарбонаты. Ph угольной кислоты составляет 4,68 в 1 мМ.

Углекислота является специфически двухпротонной кислотой, что означает, что она имеет два протона, которые могут диссоциировать от исходной молекулы. Таким образом, есть две константы диссоциации, первая для диссоциации иона бикарбоната и вторая для диссоциации иона бикарбоната в ион карбоната.

Возникновение:

Углекислота присутствует в крови в организме человека. Он образуется в организме человека при растворении воды с углекислым газом. Он также присутствует в дождевой воде, кальците, ферментации, угле, грунтовых водах, метеорах, вулканах, аминокислотах, белках, океанах, растениях, эритроцитах, отложениях серы, солях и пещерах.

Подробнее: Углекислота: происхождение, получение, свойства и использование

  • Анализ биоразлагаемых полимеров с помощью Agilent GPC/SEC — Изучение молекулярно-массового распределения

    28 апр.
    2020 г.

  • Система ГХ Agilent 8890 для анализа серосодержащих соединений в дизельном топливе и мазуте

    27 апр. 2020 г.

  • Решение проблем пенообразования в красках, покрытиях и чернилах

    6 января 2020 г.

  • Как устранить пенообразование при обработке картофеля

    8 августа 2019 г.

  • Холодильное хранение и логистика для фармацевтической продукции

    20 мая 2019 г.

  • Уход Petro из нефтехимической промышленности

    16 мая 2019 г.

  • Нефтехимическая промышленность – продукты и экологические аспекты

    15 мая 2019 г.

  • Обзор индийской резинохимической промышленности

    10 мая 2019 г.

  • Рост и тенденции рынка биопластиков

    12 апр.
    2019 г.

  • Почему химическая компания убирает излишки химикатов?

    8 апр. 2019 г.

Угольная кислота — Яватпойнт

следующий → ← предыдущая

Угольная кислота является неорганическим соединением, поскольку в ней отсутствует связь между атомами водорода и углерода. Его химическая формула H 2 CO 3 . Однако его можно записать как OC(OH) 2 из-за наличия в его молекуле одной двойной связи углерод-кислород. Его также называют воздушная кислота, эфирная кислота или дигидрокарбонат .

Это слабая кислота, образующая карбонатные и бикарбонатные соли.

Кроме того, его также называют дыхательной кислотой, поскольку это единственная кислота, которая выделяется в газообразном состоянии легкими в нашем организме.

Углекислота является очень распространенной кислотой из-за обилия углекислого газа и воды. Он встречается только в виде солей, таких как карбонаты; кислые соли, такие как гидрокарбонаты; амины, такие как карбаминовая кислота, и хлорангидриды, такие как карбонилхлорид. Угольная кислота также растворяет известняк с образованием бикарбоната кальция Ca(HCO 3 ) 2 .

Структура угольной кислоты

Молекула угольной кислоты (CH 2 O 3 ) состоит из одной карбоксильной группы и двух гидроксильных групп. Будучи дипротонной кислотой, она может отдавать два протона.

Возникновение углекислоты

Он содержится в крови человека. Его образование происходит при растворении воды с углекислым газом. Легкие выводят его из организма. Помимо этого, он также присутствует в угле, метеоритах, дождевой воде, кальците, эритроцитах, вулканах, белках, растениях и многом другом.

Физические свойства угольной кислоты

  • Выглядит как белое твердое вещество.
  • Не имеет запаха и щелочного вкуса.
  • Его молярная масса составляет 62,024 г на моль.
  • В стандартном состоянии его плотность составляет 1,668 г на кубический сантиметр.
  • Его значение pKa составляет 6,35.
  • Его соответствующее сопряженное основание представляет собой бикарбонат.
  • Как правило, это решение. Но, считается, что ученые НАСА подготовили некоторые образцы H 9.0114 2 CO 3 в твердом состоянии.

Химические свойства угольной кислоты

  • Это слабая и нестабильная кислота.
  • Частично диссоциирует в присутствии воды с образованием H
    +     и HCO 3 — .
  • Это двухосновная кислота, поэтому она может образовывать два типа солей: бикарбонаты и карбонаты.
  • С небольшим количеством основания образует бикарбонаты, а с большим количеством основания образует карбонатную соль.
  • Газированную воду (двуокись углерода в воде) можно назвать угольной кислотой.

Получение угольной кислоты

Получают растворением или гидролизом CO 2 в воде. Например, углекислый газ при растворении в воде приводит к следующему химическому равновесию и образует угольную кислоту.

CO 2 + H 2 O ⇌ H 2 CO 3

Однако небольшое количество угольной кислоты образуется по мере того, как меньше углекислого газа превращается в угольную кислоту.

В промышленных масштабах его получают как побочный продукт ферментации, сжигания ископаемого топлива и других процессов.

Его также получают, воздействуя сильной кислотой на карбонат кальция и пропуская углекислый газ в воду. Эксперимент описан ниже:

Требуемые реагенты:

  • Карбонат кальция
  • Раствор соляной кислоты
  • Лакмус
  • Вода

Шагов:

  • Налейте немного воды в мензурку.
  • Добавьте в химический стакан 5–6 капель лакмуса.
  • Возьмите необходимое количество карбоната кальция в пробирку.
  • Добавьте в пробирку небольшое количество соляной кислоты и закройте ее пробкой с выпускным отверстием.
  • Теперь поместите конец выпускной трубки в раствор лакмуса. Газ, образующийся в пробирке, будет давать пузырьки в растворе лакмуса, и цвет этого раствора изменится
  • Теперь проверьте рН этого раствора. pH показывает, что это мягкая кислота, а не вода, и таким образом была приготовлена ​​угольная кислота.

Химические реакции, происходящие в описанном выше методе, следующие:

i) CaCO 3 + HCl → CaCl 2 + CO 2 ↑+ H 2 O

ii) CO 2 + H 2 O → H 2 CO 3

Использование угольной кислоты

Угольная кислота имеет широкий спектр применения. Вот некоторые из них:

  • Используется при приготовлении газированной воды, шипучего вина и других подобных газированных напитков.
  • Требуется для осаждения различных солей аммония, таких как персульфат аммония.
  • Обеспечивает выведение углекислого газа из организма.
  • Отдает протоны различным азотсодержащим основаниям, присутствующим в сыворотке крови.
  • Он также используется для лечения стригущего лишая и различных других дерматитов.
  • Он также используется в растворах для очистки контактных линз.
  • В случае передозировки препарата его можно принять внутрь, чтобы вызвать рвоту.
  • Используется как жидкость для полоскания рта и вагинальный спрей.
  • Требуется при гидролизе крахмала.
  • Требуется в качестве газа для сварки.

Значение углекислоты в крови

Ион бикарбоната выступает в качестве промежуточного звена для удаления углекислого газа из нашего тела посредством дыхательного газообмена. Гидратация диоксида углерода протекает очень медленно в отсутствие катализатора. Но при использовании в качестве катализаторов карбоангидраз, присутствующих в крови, увеличивается скорость реакции гидратации и тем самым увеличивается превращение углекислого газа и воды в ионы угольной кислоты.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *