Урок №41. Углекислый газ. Угольная кислота и её соли. Круговорот углерода в природе

3. Сгорание углеродсодержащих веществ:

СН₄ + 2О₂ = 2H₂O + CO₂

4. При медленном окислении в биохимических процессах (дыхание, гниение, брожение)

Химические свойства

Видео "Химические свойства углекислого газа"

Кислотный оксид – СО₂

1) с водой даёт непрочную угольную кислоту:

СО₂ + Н₂О ↔ Н₂СО₃

2) реагирует с основными оксидами и основаниями, образуя соли угольной кислоты

Na₂O + CO₂ = Na₂CO₃

2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O

NaOH + CO_{2 (избыток)} = NaHCO₃

3) При повышенной температуре может проявлять окислительные свойства – окисляет металлы:

СO₂ + Me = Me_xO_y + C

С⁺⁴O₂ + 2Mg =^t˚C= 2Mg⁺²O + C⁰

Видео "Горение магния в углекислом газе"

Химические свойства

Кислота слабая, существует только в водном растворе, очень непрочная, разлагается на углекислый газ и воду:

CO₂ + H₂O ↔ H₂CO₃

Для угольной кислоты характерны свойства кислот.

1). Диссоциация – двухосновная кислота, диссоциирует слабо в две ступени, индикатор - лакмус краснеет в водном растворе:

H₂CO₃ ↔ H⁺ + HCO₃^-_{(гидрокарбонат-ион)}

HCO₃^- ↔ H⁺ + CO₃^2- _{(карбонат-ион)}

2). С активными металлами

H₂CO₃ + Ca = CaCO₃ + H₂↑

3). С основными оксидами

H₂CO₃ + CaO = CaCO₃ + H₂O

4). С основаниями

H₂CO_3(изб) + NaOH = NaHCO₃ + H₂O

H₂CO₃ + 2NaOH = Na₂CO₃ + 2H₂O

5). Очень непрочная кислота – разлагается

Соли угольной кислоты – карбонаты и гидрокарбонаты

Угольная кислота образует два ряда солей:

• Средние соли - карбонаты Na₂СO₃, (NH₄)₂CO₃

• Кислые соли - бикарбонаты, гидрокарбонаты NaHCO_3, Ca(HCO₃)₂

В природе встречаются:

• CaCO₃ – мел, мрамор, известняк

• NaHCO₃ – питьевая сода

• K₂CO₃(поташ, в золе растений)

• Na₂CO₃ – сода, кальцинированная сода

• Na₂CO₃ x 10H₂O – кристаллическая сода

Физические свойства

Все карбонаты – твёрдые кристаллические вещества. Большинство из них в воде не растворяются. Гидрокарбонаты растворяются в воде.

Химические свойства солей угольной кислоты

Общие свойства солей

1). Вступают в реакции обмена с другими растворимыми солями

Na₂CO₃ + CaCl₂ = CaCO₃↓ + 2NaCl

2) Разложение гидрокарбонатов при нагревании

NaHCO₃ =^t˚C = Na₂CO₃ + H₂O + CO₂↑

3). Разложение нерастворимых карбонатов при нагревании

CaCO₃ =^t˚C= CaO+ CO₂↑

4). Карбонаты и гидрокарбонаты могут превращаться друг в друга:

Опыт "Взаимопревращение карбонатов и гидрокарбонатов"

гидрокарбонаты в карбонаты

Me(HCO₃)_n + Me(OH)_n = MeCO₃+H₂O

Me(HCO₃)_n =^t˚C= MeCO₃↓+H₂O+CO₂↑

карбонаты в гидрокарбонаты

MeCO₃+H₂O+CO₂ = Me(HCO₃)_n

Специфические свойства

Качественная реакция на CO₃^2- карбонат – ион "вскипание" при действии сильной кислоты:

Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + CO₂­↑

Круговорот углерода в природе

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ

№ 1. Закончите уравнения осуществимых химических реакций:

CO₂+ KOH =

CO + Al =

H₂CO₃+ K₂SO₄ =

CO_{2 (изб.)} + NaOH =

СO₂+ Na₂O =

CaCO₃+ CO₂ + H₂O =

CO₂ + Ca(OH)₂ =

CO + CaO =

CO₂ + H₂SO₄ =

Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ =

H₂CO₃+ NaCl =

C + ZnO =

№2. Осуществите превращения по схеме:

1) Al₄C₃ → CH₄ → CO₂ → CaCO₃ → Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃

2) Ca → CaC₂ → Ca(OH)₂ → CaCO₃ → CO₂ → C

3) CO₂ → H₂CO₃ → Na₂CO₃ → CO₂

4) CaCO₃ → CO₂ → NaHCO₃ → Na₂CO₃

№3. Решите задачи:

1.Какой объём углекислого газа выделится при обжиге карбоната кальция массой 200 г

2. Сколько угольной кислоты можно получить при взаимодействии 2 л углекислого газа (н.у.) с водой, если выход кислоты составил 90% по сравнению с теоретическим