Acid carbonică Abstracts
-
introducere
- 1 Proprietăți fizice
- 2 Proprietăți chimice
- 2.1 Equilibrium apoase Soluții și aciditate
- 2.2 Descompunerea
- 2.3 Reacția cu baze și săruri
- 3 Prepararea
- 4 Aplicații
- 5 derivați organici Note
literatură
acidul carbonic - acidul dibazic slab având formula chimică CO3 H2. În formă pură instabilă [2]. Formată în cantități mici prin dizolvarea dioxidului de carbon în apă [1]. inclusiv dioxidul de carbon din aer. Mai multe forme stabile ale derivaților anorganici și organici: săruri (carbonați și bicarbonați), esteri, amide și altele.
1. Proprietăți fizice
molecula de acid carbonic are o structură plană. Atomul de carbon central este sp²-hibridizare. În anioni gidrokarbonat- și carbonat de sunt delocalizat π-bond. C-O lungime legătură în ionul carbonat este de 129 pm.
2. Proprietăți chimice
2.1. Equilibrium soluțiilor apoase și aciditate
există acid carbonic în soluție apoasă, în echilibru cu hidrat de bioxid de carbon:
, constanta de echilibru la 25 ° C
Rata de reacție înainte a 0,039 s -1. revers - 23 s -1.
La rândul său hidrat dizolvat dioxidul de carbon este în echilibru cu bioxid de carbon gazos:
Acest echilibru deoarece temperatura crește deplasat spre dreapta, iar când presiunea crește - stânga (vezi gazele de absorbție.).
acidul carbonic suferă o hidroliză reversibilă, creând un mediu acid:
, constantă de aciditate la 25 ° C
Cu toate acestea, pentru majoritatea calculelor practice folosesc o constantă aciditate aparentă, ținând cont de echilibrul de acid carbonic cu hidrat de dioxid de carbon:
ion hidrogencarbonat suferă reacții ulterioare de hidroliză
, constantă de aciditate la 25 ° C
Astfel, în soluții care conțin echilibru acid carbonic este creat un sistem complex, care poate fi reprezentat în formă generală, după cum urmează:
Valoarea pH-ului într-un astfel de sistem, corespunzător unei soluții saturate de bioxid de carbon în apă la 25 ° C și o presiune de 760 mm Hg. Art. poate fi calculată cu ajutorul formulei:
, unde L = 0,034 mol / L - solubilitatea CO2 în apă în aceste condiții.
2.2. expansiune
Prin creșterea temperaturii soluției și / sau scăderea presiunii parțiale a echilibrului dioxidului de carbon în sistemul trece la stânga, ceea ce duce la descompunerea parțială a acidului carbonic în apă și dioxid de carbon. La reflux, o soluție de acid carbonic complet descompune:
2.3. Interacțiunea cu baze și săruri
acidul carbonic reacționează cu soluția de bază neutralizant care formează săruri acide și medii - carbonați și bicarbonați, respectiv:
In reacția acidului carbonic cu carbonați se formează bicarbonați:
3. Obținerea
Bioxid de carbon se formează prin dizolvarea dioxidului de carbon în apă:
De asemenea, acidul carbonic format prin interacțiunea dintre sărurile sale (carbonați și bicarbonați) cu un acid tare. Astfel, cea mai mare parte a acidului carbonic format este de obicei descompus în apă și dioxid de carbon:
4. Aplicații
acidul carbonic este întotdeauna prezent dioxidul de carbon în soluții apoase (vezi. de apă carbonatată).
In biochimie proprietate sistem de echilibru este utilizat pentru a modifica presiunea gazului proporțional cu conținutul de oxoniu (aciditate) ionilor la temperatură constantă. Acest lucru face posibil să se înregistreze în timp real evoluția reacțiilor enzimatice care au loc cu o schimbare a pH-ului soluției.
5. Derivați organici
Bioxid de carbon poate fi formal privit ca un acid carboxilic cu o grupă hidroxil în locul reziduului de hidrocarburi. Ca atare, se poate forma toți derivații sunt tipice de acizi carboxilici [3].
Unii reprezentanți ai acestor compuși sunt prezentate în tabel.