Хімія сполук карбону. Оксиди карбону, карбонатна кислота: добування та властивості. Біологічна роль карбону

Гідрування органічних сполук

Взаємодія із лужними та лужноземельними металами

Взаємодія з неметалами

Найактивніше реагує з галогенами утворює галогеноводні:

F₂ + H₂ = 2HF, реакція протікає із вибухом за будь-якої температури,

Cl₂ + H₂ = 2HCl, реакція протікає тільки на світлі.

При підпалюванні чи в присутності платинового каталізатора водень реагує із киснем

O₂ + 2H₂ = 2H₂O, реакція протікає із вибухом.

Суміш двох об'ємів водню та одного об'єму кисню називається гримучим газом.

При нагріванні водень зворотно взаємодіє із сіркою:

S + H₂ ⇔ H₂S (сірководень)

З азотом — при нагріванні, підвищенні тиску та у присутності каталізатору (залізо):

N₂ + 3H₂ = 2NH₃ (аміак)

Із сажею водень взаємодіє при сильному нагріванні:

C + 2H₂ = CH₄ (метан)

Водень утворює із активними металами гідриди:

2Na + H₂ = 2NaH (гідрид натрію)

Ca + H₂ = CaH₂ (гідрид кальцію)

Взаємодія із оксидами металів (як правило, d-елементів)

Оксид відновлюються до металів:

CuO + H₂ = Cu + H₂O

Fe₂O₃ + 3H₂ = 2Fe + 3H₂O

WO₃ + 3H₂ = W + 3H₂O

Взаємодія із оксидами неметалів (як правило, оксидами азоту та вуглецю)

Водень є компонентом синтез-газу при отриманні метилового спирту:

CO + 2 H₂ → CH₃ОН;

При дії водню на ненасичені вуглеводні у присутності нікелевого каталізатора та при підвищеній температурі, відбувається реакція гідрування:

CH₂=CH₂ (етилен) + H₂ = CH₃-CH₃ (етан)

Водень відновлює альдегіди до спиртів:

CH₃CHO (оцтовий альдегід) + H₂ = C₂H₅OH (етанол)

Перексид водню, Н₂О₂ — нестійка хімічна сполука, яка здатна спонтанно розпадатися із виділенням кисню та утворенням води (2Н₂О₂ → 2Н₂О + O₂). У біологічних системах є токсичною, оскільки може спричиняти утворення вільних радикалів. Детоксикується з допомогою ферментів антиоксидативного захисту у цитоплазмі клітини, та деяких органелах, зокрема мітохондріях та пероксисомах.

Сполуки карбону. Органі́чні сполу́ки — клас сполук, в склад яких входить Карбон (за винятком карбідів, карбонатної кислоти, карбонатів, оксидів Карбону і ціанідів). Це його біологічна роль. Окрім Карбону, вони майже завжди містять Гідроген, досить часто — Оксиген, Нітроген та галогени, рідше Фосфор, Сульфур та інші елементи. В органічних сполуках Карбон завжди виявляє валентність IV.

С — карбон(IV) оксид (вуглекислий газ).
CO — карбон(II) оксид (чадний газ).
Карбону оксиди мають молекулярні кристалічні ґратки.
2) Із силіцій оксидів найбільш розповсюджений — силіцій діоксид (силіцій (IV) оксид, кремнезем, пісок, кварц). Він має атомні кристалічні ґратки.
Фізичні властивості карбон і силіцій оксидів. Карбон(IV) оксид (вуглекислий газ) — газ без кольору, смаку і запаху, важчий за повітря, добре розчиняється у воді, реагуючи з нею, легко скраплюється при кімнатній температурі й тиску 5 МПа. Твердий вуглекислий газ називають «сухим льодом».
Карбон(IІ) оксид (чадний газ) — газ без кольору і запаху. Погано розчиняється у воді, скраплюється при атмосферному тиску і температурі . Надзвичайно отруйний, викликає ядуху.

Карбонатна кислота -слабка двоосновна кислота з хімічною формулою . У чистому вигляді нестійка. Утворюється в малих кількостях при розчиненні вуглекислого газу у воді, в тому числі і вуглекислого газу з повітря. Утворює ряд стійких неорганічних та органічних похідних: солі (хімія) (карбонати та гідрокарбонати), естери, аміди та ін..

Карбонатна кислота утворюється при розчиненні у воді діоксиду вуглецю:

Вміст вугільної кислоти в розчині збільшується при зниженні температури розчину та збільшенні тиску вуглекислого газу.

Також вугільна кислота утворюється при взаємодії її солей (карбонатів та гідрокарбонатів) з більш сильною кислотою. При цьому велика частина утворилася вугільної кислоти, як правило, розкладається на воду і діоксид вуглецю:

Дата добавления: 2015-05-23