Угольная кислота применение – Угольная кислота и её соли

Содержание

УГОЛЬНАЯ КИСЛОТА — Большая Медицинская Энциклопедия

УГОЛЬНАЯ КИСЛОТА — двухосновная кислота, H2CO3, образующаяся при растворении в воде диоксида углерода CO2; играет важнейшую роль в поддержании кислотно-щелочного равновесия у человека и высших позвоночных животных. Соли У. к., напр, карбонат лития Li2CO3 (см. Литий), в медицине применяют в качестве лекарственных средств; определение в крови концентрации аниона У. к. — бикарбонат(гидрокарбонат)-иона имеет большое диагностическое значение при установлении кислотно-щелочного состояния организма (см. Алкалоз, Ацидоз) при различных заболеваниях, ведущих к нарушению кислотно-щелочного равновесия (см.).

У. к. является слабой к-той (см. Кислоты и основания), при pH крови она диссоциирует (см. Диссоциация) с образованием бикарбонат (гидрокарбонат)-иона HCO3- (см. Бикарбонаты) и при большом разведении — карбонат-иона CO32- . Равновесие между CO2, угольной к-той и бикарбонат-ионами в изолированной системе устанавливается медленно. У человека и животных в эритроцитах быстрое установление такого равновесия достигается с помощью фермента карбоангидразы (см.). Регуляция активности этого фермента специфическими ингибиторами, напр, диакарбом (см.), используется с леч. целью для достижения диуретического эффекта при лечении глаукомы (см.), нарушениях нервно-мышечной проводимости и др.

У. к. может образовывать нормальные (средние) соли — карбонаты и кислые (однозамещенные) соли — бикарбонаты (гидрокарбонаты). Карбонаты нерастворимы в воде (за исключением карбонатов щелочных металлов, а также карбонатов аммония и таллия). Бикарбонаты хорошо растворимы в воде и при нагревании превращаются в карбонаты. При действии сильных к-т карбонаты разлагаются с образованием CO2. Наиболее широкое промышленное применение имеет карбонат натрия Na2CO3 (сода). В природе смесь карбоната и бикарбоната натрия содержится в минеральных водах (см.). Многие природные карбонаты являются ценными металлическими рудами, полудрагоценными поделочными камнями и др.

Карбоновые кислоты (см.) иногда рассматривают как производные У. к. (лат. acidum carbonicum), в к-рых один гидроксил (OH-группа) замещен углеводородным радикалом

. Производным У. к. является также отравляющий газ фосген (см. Удушающие отравляющие вещества).

См. также Буферные системы.

Библиогр.: Глинка Н. Л. Общая химия, Л., 1978; Кан Р. С. и Дермер О. К. Введение в химическую номенклатуру, пер. с англ., с. 134, 207, М., 1983; Уайт А. и др. Основы биохимии, пер. с англ., т. 3, с. 1218, М., 1981.


xn--90aw5c.xn--c1avg

Что такое слабая угольная кислота

Дата публикации: .

Угольная кислота - это слабая кислота с формулой H2CO3; образуется во время растворения в воде углекислого газа (CO2). Углекислый газ в воде находится преимущественно в виде гидратированных молекул СО2 и лишь в незначительной степени в форме угольной кислоты.

Равновесное состояние раствора углекислого газа в воде можно описать следующим уравнением:
Н2О + СО2 ↔ H2CO3 ↔ Н+ + HCO32- ↔ 2Н+ + CO32-

Угольная кислота: молекула, структура

Угольная кислота – слабая неустойчивая кислота, которую в свободном состоянии из водных растворов выделить трудно. Тем не менее, угольная кислота распространена в окружающем мире. Она может быть обнаружена в газированных напитках, шампанском , в крови и даже в дождевой воде.

Угольная кислота играет важную роль в поддержании кислотно-щелочного баланса (показатель рН) организма человека. Нормальный рН жидкостей организма составляет около 7,4 и должен быть близок к этому значению для нормального функционирования. При любом изменении рН ферменты могут перестать работать, мышцы и нервы могут стать слабыми, и метаболическая активность нарушается. В этот момент ион бикарбоната высвобождается из угольной кислоты и служит в качестве буфера, который помогает противостоять изменению

рН. В крови присутствует фермент карбоангидраза, который ускоряет этот процесс. Огромное значение углекислота также имеет в транспортировке кислорода и углекислого газа.

В пищевой сфере эта угольная кислота, наряду с фосфорной кислотой и другими кислотами, придает кислый привкус тем же газированным напиткам. Кроме этого она обеспечивает легкое жжение, которое человек ощущает, когда глотает газированный напиток, т.е. делает его шипучим.

PS:
Термин "слабая кислота", каковой является угольная, означает, что кислота в растворе не охотно отдает катионы водорода или же отдает не все катионы.

x-prod.ru

Угольная кислота, свойства солей - Справочник химика 21

    Через несколько минут после начала пропускания угольного ангидрида выделяется осадок труднорастворимой кислой натриевой соли мочевой кислоты. Посмотрите под микроскопом характерные игольчатые кристаллы кислого урата натрия (см. рис. 37). Подобно фенолятам еноляты мочевой кислоты легко разлагаются угольной кислотой, что указывает на крайне слабо выраженные кислотные свойства мочевой кислоты. 
[c.154]

    Оксид углерода (IV), получение, свойства и применение Угольная кислота и ее соли  [c.188]

    Необходимо, однако, отметить, что некоторые простые углеродсодержащие вещества (угольный ангидрид, угольная кислота и ее соли, окись углерода и т. п.) настолько близки по свойствам к минеральным соединениям, что их обычно относят к неорганической химии. Это указывает на тесную связь органической химии с химией неорганических соединений. [c.13]

    Опишите свойства угольной кислоты и ее солей карбонатов. [c.207]

    Угольная кислота проявляет типичные свойства кислот в растворах взаимодействует с щелочами и многими солями, например [c.174]

    К органическим относятся вещества, в состав которых входит углерод. Исключение составляют его простейшие соединения, например оксиды углерода, угольная кислота, ее соли, которые по свойствам близки к неорганическим веществам. Наряду с углеродом в состав органических соединений входят водород, кислород и азот, реже — сера и фосфор, галогены и некоторые металлы (порознь или в различных комбинациях). 

[c.238]

    Опыт 2. Свойства солей угольной кислоты [c.65]

    Вещества неорганические и органические. Химические соединения подразделяют на неорганические и органические. К органическим относят все соединения углерода, кроме окислов углерода, угольной кислоты, углекислых солей и немногих других, которые по свойствам близки к неорганическим. Соединения всех остальных элементов являются неорганическими. Неорганических соединений изучено и описано около ста тысяч. [c.191]

    Если же ввести в радикал электроноакцептор 1ые группы или атомы, то кислотные свойства спиртов значительно усиливаются. Например, спирт (СРз)зС—ОН за счет электронооттягивающего действия атомов фтора становится настолько кислым соединением, что способен даже вытеснять угольную кислоту из ее солей. В этом случае заметно индуктивное влияние атомов галогена на поведение водородного атома в гидроксильной группе. В данном случае это влияние является не непосредственным, а осуществляется через систему атомов С- -С-[c.108]

    Спиртовая группа ОН соединения (I) никакими кислотными свойствами не обладает. Соединение (II) — сильная кислота, вытесняющая угольную кислоту из ее солей. [c.449]

    Название органические вещества утвердилось за соединениями углерода, которых насчитывается несколько миллионов. Органические соединения обладают рядом свойств, отличающих их от неорганических соединений и от некоторых производных углерода, рассматриваемых в курсе неорганической химии, например от солей угольной кислоты. Органические соединения чрезвычайно многообразны. Многообразие обусловлено исключительной способностью атомов углерода соединяться друг с другом в прямые, разветвленные и замкнутые (циклические) цепи. [c.369]

    Соли угольной кислоты — карбонаты обычно лс раетворимы в воде. Хорошо растворяются в воде карбонаты На, К, КЬ, Сз, Т1+ и карбонат аммония. При нагревании карбонаты разлагаются, образуя оксид металла и СОа. Чем сильнее выражены металлические свойства элемента, тем более устойчив карбонат. Так, Нв СОз плавится без разложения, СаСОз разлагается при 825 °С, а АдаСОз при 100°С. 

[c.361]

    А. М. Бутлеров определил органическую химию как химию углеродистых соединений. Существуют, однако, некоторые простейшие соединения углерода (например, СОз, соли угольной кислоты — поташ, сода, минералы — мрамор, известняк и др.), которые по своим свойствам очень близки к типичным неорганическим вещест 1ам и поэтому изучаются неорганической химией. [c.9]

    NHj и др.) образуются окси-, кето-, аминокислоты и другие би- и полифунк-циоцальные соединения. Одноосновные К. к.— слабые кислоты, но способны вытеснять угольную кислоту из растворов ее солей. При введении в молекулу К. к. группы, способной оттягивать электроны, кислотные свойства повышаются. Например, в ряду [c.121]

    Опыт 10.15. Свойства магниевых солей угольной кислоты [c.169]

    Краткая характеристика элементов подгруппы углерода. Углерод. Аллотропные видоизменения углерода. Древесный уголь. Поглотительная способность угля. Активированный уголь и его применение. Двуокись углерода, получение, свойства и применение. Угольная кислота и ее соли. Окись углерода. Твердое, жидкое и газообразное топливо. 

[c.198]

    Общая характеристика IVA-, VA-, VIA-, VIIA-групп периодической системы. Водород, его химические и физические свойства. Свойства и способы получения хлороводорода и хлоридов, гипохлоритов, хлоратов. Кислород, его получение, сравнение физических и химических свойств кислорода и озона, окислительно-восстановительные реакции с участием пероксида водорода. Сера, ее физические и химические свойства. Свойства и способы получения соединений серы сероводорода и сульфидов, оксидов, сульфитов, серной кислоты и сульфатов. Азот, его физические и химические свойства, получение. Свойства аммиака и солей аммония, оксидов азота (+1), (+2) и (+4), азотистой кислоты и нитритов, азотной кислоты и нитратов. Получение аммиака и азотной кислоты. Фосфор, его физические и химические свойства. Свойства соединений фосфора фосфороводорода и фосфидов, оксидов фосфора (+3) и (+5), фосфорной кислоты и фосфатов. > лерод, его зичес-кие и химические свойства. Свойства и способы получения оксидов углерода и карбонатов. Свойства угольной кислоты. Свойства кремния, оксида кремния, кремниевой кислоты и силикатов. Медикобиологическое значение соединений указанных неметаллов. 

[c.757]

    Органическими называются соединения, в состав которых входит элемент углерод. Однако такие простейшие соединения углерода, как его окислы, угольная кислота и ее соли и некоторые другие, относятся к неорганическим соединениям, так как по составу и свойствам очень близки к ним. Их изучает неорганическая химия (см. ч. И, 67). [c.330]

    Для приобретения и закрепления знаний на основе самостоятельной работы выделяются такие вопросы, которые могут быть рассмотрены учащимися при незначительной помощи учителя. Например, по теме Углерод и кремний самостоятельные работы можно организовать при изучении особенностей строения атомов углерода и кремния, характера связей в образуемых углеродом соединениях, состава этих соединений, свойств аллотропных видоизменений углерода, адсорбции, химических свойств углерода, свойств оксидов углерода, химических пре

www.chem21.info

Угольная кислота и ее соли

Осознание содержания этого пункта позволяет:

называть соли угольной кислоты по химической и тривиальной номенклатурам;

характеризовать физические и химические свойства, способы получения, применение угольной кислоты и ее солей;

составлять уравнения соответствующих химических реакций.

Угольная кислота Н2СО3 соответствует кислотной карбон (IV) оксида СО2. Относится к двух основных водородовместимыех кислот. Модель молекулы изображена на рис. 80.

— Составьте графическую и электронную формулы угольной кислоты.

Чем обусловлена ее двухосновнисть ?

Вследствие незначительной полярности связей О- Н угольная кислота является слабым электролитом. Диссоциирует ступенчато.

Соли угольной кислоты. Как двухосновная угольная кислота образует два ряда солей — средние (карбонаты) и кислые (гидрогенкарбонат). Для некоторых солей этой кислоты применяют тривиальные названия:

Ма2СО3 — натрий карбонат, сода, стиральная сода, кальцинированная сода;

К2СО3 — калий карбонат, поташ;

МаНСО3 — натрий гидрогенкарбонат, питьевая сода;

Na2COg • 10Н20 — кристаллогидрат натрий карбоната, кристаллическая сода;

СаСО3 — кальций карбонат, кальцит, известняк, мел, мрамор.

Физические свойства. Все карбонаты — твердые вещества с ионной кристаллической решеткой, большинство, за исключением карбонатов щелочных элементов и аммония, — нерастворимые в воде. Большинство гидрогенкарбонат, наоборот, хорошо растворяются в воде, мало растворим только натрий гидрогенкарбонат.

Угольная кислота является слабой, неустойчивой двух основных кислотой, которая существует только в растворе. Образует два ряда солей — карбонаты и гидрогенкарбонат. Добывают растворением углекислого газа в воде. Используется в газированных напитках.

Соли угольной кислоты — кристаллические вещества с ионной решеткой. Средние соли щелочных элементов и аммония хорошо растворимы в воде, остальные — мало или практически нерастворимые, кислые соли лучше растворяются, чем средние. Обнаруживают характерные для солей свойства: взаимодействуют с кислотами с выделением углекислого газа, разлагаются нагревания (кроме карбонатов щелочных элементов). Карбонаты и гидрогенкарбонат при определенных условиях взаемоперетворюються. Добывают с помощью углекислого газа и природных карбонатов. Имеют широкое применение в производстве строительных материалов, стекла, моющих средств, бумаги, в сельском хозяйстве для известкования почв, а также в медицине, быту.

Для любознательных. В природной воде содержатся гидрогенкарбонат Кальция и Магния. Если такая вода просачивается сквозь свод пещеры и капает вниз, растворенные гидрогенкарбонат постепенно превращаются в карбонаты. С течением времени появляются минеральные образования в виде сосулек, трубочек и т.д. — сталактиты. Одновременно на дне пещеры аналогично образуются сталагмиты — конусовидные столбики, наплывы и т.д.. Сталактиты и сталагмиты могут соединяться в колонны высотой до 30 м.

категория: Химия

moykonspekt.ru

Угольная кислота в питьевой воде из скважины

Здравствуйте! Я хотела бы узнать у Вас о присутствии свободной угольной кислоты в питьевой воде ? Какой она приносит вред организму ? Сделав анализ питьевой воды из скважины свободная угольная кислота превышает в 10 раз.


УГОЛЬНАЯ КИСЛОТА – Н2СО3, очень слабая и непрочная двухосновная кислота, которая  образуется при растворении диоксида углерода в воде.


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:


 

Содержание угольной кислоты в водном растворе увеличивается при понижении температуры раствора и увеличении давления углекислого газа.

В организме человека угольная кислота и её соли карбонаты и гидрокарбонаты играют большое значение в качестве буферной системы, поддерживающей на заданном уровне кислотно-щелочной баланс организма (гомеостаз), что необходимо для нормального протекания ферментативных процессов в клетках и внеклеточной среде, синтеза и гидролиза различных веществ, поддержания ионных градиентов в клетках, транспорта газов и т.д. Постоянство кислотно-щелочного равновесия внутренней среды организма поддерживается буферными системами крови и физиологическими механизмами.

Бикарбонатная или гидрокарбонатная буферная система крови состоит из свободной угольной кислоты и гидрокарбонатов натрия и калия (NaHCO3 и KHCO3). При накоплении в крови щелочей, они взаимодействуют с угольной кислотой в результате образуются гидрокарбонат и вода. Если кислотность крови возрастает, то кислоты соединяются с гидрокарбонатами. В результате образуются нейтральные соли и угольная кислота. В легких она распадается на углекислый газ и воду, которые выдыхаются. В организме человека ежеминутно образуется 10 ммоль угольной кислоты. В капиллярах легких из карбонат ионов СО3- и протонов вновь образуется угольная кислота, которая под влиянием фермента карбоангидразы расщепляется на углекислый газ и воду, которые вдахаются через лёгкие. Нелетучие органические и органические кислоты удаляются из крови через почки. В физиологических условиях почки моча имеет, кислую реакцию (рН=5-7). Почки участвуют в регуляции кислотно-щелочного гомеостаза с помощью секреции эпителием канальцев водородных ионов, образовавшихся из угольной кислоты, в мочу и образования в клетках эпителия гидрокарбонатов, которые поступают в кровь и увеличивают ее щелочной резерв. Они образуются из угольной кислоты и катионов натрия и калия.

Таким образом угольная кислота и её соли бикарбонаты и гидрокарбонаты играют большую роль в поддержание гомеостаза организма.

Кислотно-щелочной баланс крови характеризуется несколькими показателями:

1. Значение рН крови. В норме артериальная кровь имеет рН 7,35-7,45.

2. Парциальное давление СО2. Для артериальной крови 36-44 мм.рт.ст.

3. Стандартный бикарбонат крови (SB). Содержание бикарбонат (гидрокарбонат) анионов при стандартных условиях, т.е. нормальном насыщении гемоглобина кислородом. Величина 21,3 – 24,8 ммоль/л.

4. Актуальный бикарбонат крови (АВ). Истинная концентрация бикарбонат анионов. В норме практически не отличается от стандартного, но возможны физиологические колебания от 19 до 25 ммоль/л.

5. Буферные основания (ВВ). Общая сумма всех анионов, обладающих буферными свойствами, в стандартных условиях. 40-60 ммоль/л.

При определенных условиях реакция крови может изменяться. Сдвиг реакции крови в кислую сторону, называется ацидозом, в щелочную, алкалозом. Эти изменения рН могут быть дыхательными и недыхательными или метаболическими. Дыхательные изменения реакции крови обусловлены изменениями содержания в ней углекислого газа. Недыхательные – бикарбонат ионов. В здоровом организме при пониженном атмосферном давлении или усиленном дыхании (гипервентиляции) снижается концентрация СО2 в крови. В результате возникает дыхательный алкалоз. Недыхательный алкадоз развивается при длительном приеме растительной пищи или воды, содержащей гидрокарбонаты. Поэтому повышенные концентрации угольной кислоты и её солей могут причинить вред организму.

К.х.н. О. В. Мосин

www.o8ode.ru

Угольная кислота — Википедия

У́гольная кислота́ — слабая двухосновная кислота с химической формулой H2CO3, образуется в малых количествах при растворении углекислого газа в воде[1], в том числе и углекислого газа из воздуха. В водных растворах неустойчива[2]. Образует ряд устойчивых неорганических и органических производных: соли (карбонаты и гидрокарбонаты), сложные эфиры, амиды и др.

Физические свойства[править]

Угольная кислота существует в водных растворах в равновесии с диоксидом углерода, причём равновесие сильно сдвинуто в сторону разложения кислоты.

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.

Безводная угольная кислота представляет собой бесцветные кристаллы, устойчивые при низких температурах, сублимирующиеся при температуре -30 градусов Цельсия, а при дальнейшем нагревании полностью разлагающиеся. Поведение чистой угольной кислоты в газовой фазе исследовано в 2011 году австрийскими химиками[3].

Химические свойства[править]

Равновесие в водных растворах и кислотность[править]

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

, константа равновесия при 25 °C

Скорость прямой реакции 0,039 с−1, обратной — 23 с−1.

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 (подробнее см. Абсорбция газов).

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[править]

При повышении температуры раствора и/или понижении парциального давления диоксида углерода равновесие смещается в сторону разложения угольной кислоты на воду и диоксид углерода. При кипении раствора угольная кислота разлагается полностью:

Взаимодействие с основаниями и солями[править]

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

(конц.)
(разб.)

При взаимодействии угольной кислоты с карбонатами образуются гидрокарбонаты:

Угольная кислота образуется при растворении в воде диоксида углерода:

Содержание угольной кислоты в растворе увеличивается при понижении температуры раствора и увеличении давления углекислого газа.

Также угольная кислота образуется при взаимодействии её солей (карбонатов и гидрокарбонатов) с более сильной кислотой. При этом бо́льшая часть образовавшейся угольной кислоты, как правило, разлагается на воду и диоксид углерода:

Угольная кислота всегда присутствует в водных растворах углекислого газа (см. Газированная вода).

В биохимии используется свойство равновесной системы изменять давление газа пропорционально изменению содержания ионов оксония (кислотности) при постоянной температуре. Это позволяет регистрировать в реальном времени ход ферментативных реакций, протекающих с изменением pH раствора.

Органические производные[править]

Угольную кислоту формально можно рассматривать как карбоновую кислоту с гидроксильной группой вместо углеводородного остатка. В этом качестве она может образовывать все производные, характерные для карбоновых кислот[4].

Некоторые представители подобных соединений перечислены в таблице.

  • Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Реакции неорганических веществ: справочник / Под ред. Р. А. Лидина. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Дрофа, 2007. — 637 с. — ISBN 978-5-358-01303-2.
  • Лидин Р.А., Андреева Л. Л., Молочко В. А. Константы неорганических веществ: справочник / Под ред. Р. А. Лидина. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Дрофа, 2006. — 685 с. — ISBN 5-7107-8085-5.

www.wiki-wiki.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *