Ammo bir xil atomlarning molekulalari juda ko'p farq qiladigan bo'lsa, turli atomlarning molekulalari orasida qanday xilma-xillik bo'lishi kerak! Keling, yana havoga qaraylik - balki u erda bunday molekulalarni topamiz? Albatta topamiz!
Havoga qanday molekulalar bilan nafas olayotganingizni bilasizmi? (Albatta, nafaqat siz - barcha odamlar va barcha hayvonlar.) Eski do'stingizning molekulalari - karbonat angidrid! Gazli suv yoki lizonad ichganingizda, karbonat angidrid pufakchalari tilingizda yoqimli jiringlaydi. Muzqaymoq qutilariga solingan quruq muz bo'laklari ham shu molekulalardan iborat; Axir, quruq muz qattiq karbonat angidriddir.
Karbonat angidrid molekulasida ikkita kislorod atomi birlashadi turli tomonlar bitta uglerod atomiga. "Uglerod" "ko'mir tug'adigan" degan ma'noni anglatadi. Ammo uglerod ishlab chiqaradigan faqat ko'mir emas. Siz chizganingizda oddiy qalam bilan, qog'ozda kichik grafit parchalari qoladi - ular ham uglerod atomlaridan iborat. Olmos va oddiy kuyik ulardan "yasalgan". Yana bir xil atomlar - va butunlay boshqa moddalar!
Uglerod atomlari nafaqat bir-biri bilan, balki "begona" atomlar bilan ham birlashganda, juda ko'p turli moddalar ularni sanash qiyin! Ayniqsa, uglerod atomlari dunyodagi eng yengil gaz - vodorod atomlari bilan birlashganda ko'plab moddalar tug'iladi.Bu moddalarning barchasi deyiladi. umumiy ism- uglevodorodlar, lekin har bir uglevodorodning o'z nomi ham bor.
Eng oddiy uglevodorodlar haqida siz bilgan oyatlarda aytilgan: "Va bizning kvartiramizda gaz bor - tamom!" Oshxonada yonadigan gazning nomi metandir. Metan molekulasida bitta uglerod atomi va to'rtta vodorod atomi mavjud. Oshxona pechining olovida metan molekulalari vayron bo'ladi, uglerod atomi ikkita kislorod atomi bilan birlashadi va siz allaqachon tanish bo'lgan karbonat angidrid molekulasini olasiz. Vodorod atomlari ham kislorod atomlari bilan birlashadi va natijada dunyodagi eng muhim va kerakli moddaning molekulalari paydo bo'ladi!
Ushbu moddaning molekulalari ham havoda - ular juda ko'p. Aytgancha, siz ma'lum darajada bunda ishtirok etasiz, chunki siz bu molekulalarni karbonat angidrid molekulalari bilan birga havoga chiqarasiz. Bu qanday modda? Agar siz taxmin qilmagan bo'lsangiz, sovuq oynada nafas oling va u sizning oldingizda - suv!
Qiziqarli narsalar:
Molekula shunchalik kichkinaki, agar biz yuz million suv molekulalarini birin-ketin qatorga qo'ysak, bu butun chiziq daftaringizdagi ikkita qo'shni chiziq orasiga osongina sig'ishi mumkin. Ammo olimlar hali ham suv molekulasi qanday ko'rinishini aniqlashga muvaffaq bo'lishdi. Mana uning portreti. To'g'ri, u Vinni Puh ayig'ining boshiga o'xshaydi! Qarang, mening quloqlarim qanday qo'zg'aldi! Albatta, bu quloqlar emas, balki "bosh" ga biriktirilgan ikkita vodorod atomi - kislorod atomi. Ammo hazilni bir chetga surib qo'ying, haqiqatan ham bu "boshingizdagi quloqlar" suvning g'ayrioddiy xususiyatlariga hech qanday aloqasi yo'qmi?
TA'RIF
Karbonat angidrid(uglerod oksidi (IV), karbonat angidrid, karbonat angidrid) normal sharoitda rangsiz gaz, havodan og'irroq, termal barqaror, siqilgan va sovutilganda osonlik bilan suyuq va qattiq ("quruq muz") holatlarga aylanadi.
Suvda yomon eriydi, u bilan qisman reaksiyaga kirishadi.
Karbonat angidridning asosiy konstantalari quyidagi jadvalda keltirilgan.
1-jadval. Jismoniy xususiyatlar va karbonat angidrid zichligi.
Karbonat angidrid biologik (fotosintez), tabiiy (issiqxona effekti) va geokimyoviy (okeanlarda erishi va karbonat hosil bo'lishi) jarayonlarida muhim rol o'ynaydi. Organik yoqilg'ilarning yonishi, chirigan chiqindilar va boshqalar natijasida atrof-muhitga ko'p miqdorda kiradi.
Karbonat angidrid molekulasining kimyoviy tarkibi va tuzilishi
Karbonat angidrid molekulasining kimyoviy tarkibi CO 2 empirik formulasi bilan ifodalanadi. Karbonat angidrid molekulasi (1-rasm) chiziqli boʻlib, bogʻlovchi elektron juftlarining minimal itarilishiga toʻgʻri keladi, C=N bogʻ uzunligi 0,116 nm, oʻrtacha energiyasi 806 kJ/mol. Usul ichida valent bog'lanishlar ikki s - S-O ulanishlari uglerod atomining sp-gibridlangan orbitallari va kislorod atomlarining 2p z orbitallari tomonidan hosil qilingan. Uglerod atomining sp gibridlanishida qatnashmaydigan 2p x va 2p y orbitallari kislorod atomlarining o'xshash orbitallari bilan ustma-ust tushadi. Bunday holda, o'zaro perpendikulyar tekisliklarda joylashgan ikkita p-orbital hosil bo'ladi.
Guruch. 1. Karbonat angidrid molekulasining tuzilishi.
Kislorod atomlarining nosimmetrik joylashuvi tufayli CO 2 molekulasi qutbsizdir, shuning uchun dioksid suvda ozgina eriydi (1 atm va 15 o S haroratda H 2 O ning bir hajmida bir hajm CO 2). Molekulaning qutbsizligi zaif molekulalararo o'zaro ta'sirlarga va past uch nuqtali haroratga olib keladi: t = -57,2 o C va P = 5,2 atm.
Karbonat angidridning kimyoviy xossalari va zichligining qisqacha tavsifi
Kimyoviy jihatdan karbonat angidrid inertdir, bu O=C=O bogʻlanishlarining yuqori energiyasi bilan bogʻliq. Yuqori haroratlarda kuchli qaytaruvchi moddalar bilan karbonat angidrid oksidlovchi xususiyatlarni namoyon qiladi. Ko'mir bilan u karbon monoksit CO ga kamayadi:
C + CO 2 = 2CO (t = 1000 o C).
Havoda alangalangan magniy karbonat angidrid atmosferasida yonishda davom etadi:
CO 2 + 2Mg = 2MgO + C.
Uglerod oksidi (IV) suv bilan qisman reaksiyaga kirishadi:
CO 2 (l) + H 2 O = CO 2 × H 2 O (l) ↔ H 2 CO 3 (l).
Kislotali xususiyatlarni ko'rsatadi:
CO 2 + NaOH suyultirilgan = NaHCO 2;
CO 2 + 2NaOH konc = Na 2 CO 3 + H 2 O;
CO 2 + Ba(OH) 2 = BaCO 3 ↓ + H 2 O;
CO 2 + BaCO 3 (s) + H 2 O = Ba (HCO 3) 2 (l).
2000 o C dan yuqori haroratgacha qizdirilganda karbonat angidrid parchalanadi:
2CO 2 = 2CO + O 2.
Muammoni hal qilishga misollar
MISOL 1
| Mashq qilish | Uglerod, vodorod va kisloroddan tashkil topgan 0,77 g organik moddalarning yonishi natijasida 2,4 g karbonat angidrid va 0,7 g suv hosil bo'ldi. Kislorod uchun moddaning bug 'zichligi 1,34 ga teng. Moddaning molekulyar formulasini aniqlang. |
| Yechim |
m (C) = n (C) × M (C) = n (CO 2) × M (C) = × M (C); m (C) = ×12 = 0,65 g; m (H) = 2 × 0,7 / 18 × 1 = 0,08 g. m (O) = m (C x H y O z) - m (C) - m (H) = 0,77 - 0,65- 0,08 = 0,04 g. x:y:z = m(C)/Ar(C) : m(H)/Ar(H) : m(O)/Ar(O); x:y:z = 0,65/12:0,08/1: 0,04/16; x: y: z = 0,054: 0,08: 0,0025 = 22: 32: 1. Bu shuni anglatadiki, birikmaning eng oddiy formulasi C 22 H 32 O, molyar massasi esa 46 g/mol. Organik moddaning molyar massasini uning kislorod zichligi yordamida aniqlash mumkin: M modda = M(O 2) × D(O 2) ; M moddasi = 32 × 1,34 = 43 g / mol. M moddasi / M (C 22 H 32 O) = 43 / 312 = 0,13. Bu formuladagi barcha koeffitsientlarni 0,13 ga ko'paytirish kerakligini anglatadi. Bu moddaning molekulyar formulasi C 3 H 4 O bo'lishini anglatadi. |
| Javob | Molekulyar formula moddalar C 3 H 4 O |
2-MISA
| Mashq qilish | 10,5 g og'irlikdagi organik moddalarni yoqishda 16,8 litr karbonat angidrid (NC) va 13,5 g suv olingan. Havodagi moddaning bug 'zichligi 2,9 ga teng. Moddaning molekulyar formulasini chiqaring. |
| Yechim | Yonish reaksiyasining diagrammasini chizamiz organik birikma uglerod, vodorod va kislorod atomlari sonini mos ravishda "x", "y" va "z" sifatida ko'rsatadi: C x H y O z + O z →CO 2 + H 2 O. Ushbu moddani tashkil etuvchi elementlarning massalarini aniqlaymiz. dan olingan nisbiy atom massasi qiymatlari davriy jadval DI. Mendeleyev, butun sonlargacha aylana: Ar(C) = 12 amu, Ar(H) = 1 amu, Ar(O) = 16 amu. m (C) = n (C) × M (C) = n (CO 2) × M (C) = × M (C); m (H) = n (H) × M (H) = 2 × n (H 2 O) × M (H) = × M (H); Keling, karbonat angidrid va suvning molyar massalarini hisoblaylik. Ma'lumki, molekulaning molyar massasi molekulani tashkil etuvchi atomlarning nisbiy atom massalari yig'indisiga teng (M = Mr): M (CO 2) = Ar (C) + 2 × Ar (O) = 12+ 2 × 16 = 12 + 32 = 44 g / mol; M (H 2 O) = 2 × Ar (H) + Ar (O) = 2 × 1+ 16 = 2 + 16 = 18 g / mol. m (C) = ×12 = 9 g; m (H) = 2 × 13,5 / 18 × 1 = 1,5 g. m (O) = m (C x H y O z) - m (C) - m (H) = 10,5 - 9 - 1,5 = 0 g. Keling, aniqlaymiz kimyoviy formula ulanishlar: x:y = m(C)/Ar(C) : m(H)/Ar(H); x: y = 9/12: 1,5/1; x: y = 0,75: 1,5 = 1: 2. Bu birikmaning eng oddiy formulasi CH 2, molyar massasi esa 14 g/mol ekanligini bildiradi. Organik moddaning molyar massasini uning havo zichligi yordamida aniqlash mumkin: M modda = M (havo) × D (havo) ; M moddasi = 29 × 2,9 = 84 g / mol. Organik birikmaning haqiqiy formulasini topish uchun hosil bo'lgan molyar massalarning nisbatini topamiz: M modda / M(CH 2) = 84/14 = 6. Bu shuni anglatadiki, uglerod va vodorod atomlarining indekslari 6 barobar yuqori bo'lishi kerak, ya'ni. moddaning formulasi C 6 H 12 bo'ladi. |
| Javob | C 6 H 12 moddaning molekulyar formulasi |
Karbonat angidrid, karbon monoksit, karbonat angidrid - bularning barchasi bizga karbonat angidrid sifatida ma'lum bo'lgan bitta moddaning nomlari. Xo'sh, bu gaz qanday xususiyatlarga ega va uni qo'llash sohalari qanday?
Karbonat angidrid va uning fizik xossalari
Karbonat angidrid uglerod va kisloroddan iborat. Karbonat angidrid formulasi quyidagicha ko'rinadi - CO₂. Tabiatda u yonish yoki parchalanish paytida hosil bo'ladi organik moddalar. Havo va mineral buloqlarda gaz miqdori ham ancha yuqori. Bundan tashqari, odamlar va hayvonlar nafas olayotganda karbonat angidridni ham chiqaradi.
Guruch. 1. Karbonat angidrid molekulasi.
Karbonat angidrid butunlay rangsiz gaz bo'lib, uni ko'rish mumkin emas. Bundan tashqari, uning hidi yo'q. Biroq, yuqori konsentratsiyalar bilan, odamda giperkapniya, ya'ni bo'g'ilish paydo bo'lishi mumkin. Karbonat angidridning etishmasligi ham sog'liq muammolariga olib kelishi mumkin. Ushbu gazning etishmasligi natijasida bo'g'ilishga qarama-qarshi holat - gipokapniya rivojlanishi mumkin.
Agar siz karbonat angidridni past harorat sharoitida joylashtirsangiz, u holda -72 darajada kristallanadi va qorga o'xshaydi. Shuning uchun qattiq holatda bo'lgan karbonat angidrid "quruq qor" deb ataladi.
Guruch. 2. Quruq qor - karbonat angidrid.
Karbonat angidrid havodan 1,5 marta zichroq. Uning zichligi 1,98 kg/m³ Kimyoviy bog'lanish karbonat angidrid molekulasida kovalent qutblidir. Kislorodning yuqori elektromanfiylik qiymatiga ega bo'lganligi sababli u qutblidir.
Moddalarni o'rganishda muhim tushuncha molekulyar va molyar massadir. Molyar massa karbonat angidrid 44. Bu raqam molekulani tashkil etuvchi atomlarning nisbiy atom massalari yig'indisidan hosil bo'ladi. Nisbiy atom massalarining qiymatlari D.I. jadvalidan olingan. Mendeleyev va butun sonlarga yaxlitlanadi. Shunga ko'ra, CO₂ ning molyar massasi = 12+2*16.
Karbonat angidriddagi elementlarning massa ulushlarini hisoblash uchun siz hisoblash formulasiga amal qilishingiz kerak. massa ulushlari hamma kimyoviy element materiyada.
n- atomlar yoki molekulalar soni.
A r- nisbiy atom massasi kimyoviy element.
Janob– moddaning nisbiy molekulyar massasi.
Keling, nisbiyni hisoblaylik molekulyar og'irlik karbonat angidrid.
Mr(CO₂) = 14 + 16 * 2 = 44 w(C) = 1 * 12 / 44 = 0,27 yoki 27% Karbonat angidrid formulasi ikkita kislorod atomini o'z ichiga olganligi sababli, n = 2 w(O) = 2 * 16 / 44 = 0,73 yoki 73%
Javob: w(C) = 0,27 yoki 27%; w(O) = 0,73 yoki 73%
Karbonat angidridning kimyoviy va biologik xossalari
Karbonat angidrid bor kislotali xossalari, chunki u kislotali oksid bo'lib, suvda eriganida karbonat kislota hosil qiladi:
CO₂+H₂O=H₂CO₃
Ishqorlar bilan reaksiyaga kirishadi, natijada karbonatlar va bikarbonatlar hosil bo'ladi. Bu gaz yonmaydi. Unda faqat ba'zi faol metallar, masalan, magniy yonadi.
Qizdirilganda karbonat angidrid parchalanadi uglerod oksidi va kislorod:
2CO₃=2CO+O₃.
Boshqalar kabi kislota oksidlari, bu gaz boshqa oksidlar bilan oson reaksiyaga kirishadi:
SaO+Co₃=CaCO₃.
Karbonat angidrid barcha organik moddalarning bir qismidir. Bu gazning tabiatda aylanishi ishlab chiqaruvchilar, iste'molchilar va parchalovchilar yordamida amalga oshiriladi. Hayot jarayonida odam kuniga taxminan 1 kg karbonat angidrid ishlab chiqaradi. Nafas olayotganda biz kislorod olamiz, ammo bu vaqtda alveolalarda karbonat angidrid hosil bo'ladi. Ayni paytda almashinuv sodir bo'ladi: kislorod qonga kiradi va karbonat angidrid chiqadi.
Alkogol ishlab chiqarish jarayonida karbonat angidrid hosil bo'ladi. Bu gaz, shuningdek, azot, kislorod va argon ishlab chiqarishda qo'shimcha mahsulot hisoblanadi. Karbonat angidriddan foydalanish oziq-ovqat sanoatida zarur bo'lib, u erda karbonat angidrid konservant sifatida ishlaydi va suyuq shakldagi karbonat angidrid o't o'chirgichlarda topiladi.
Guruch. 3. Yong'in o'chirish moslamasi.
Biz nimani o'rgandik?
Karbonat angidrid normal sharoitda rangsiz va hidsiz bo'lgan moddadir. Umumiy nomi, karbonat angidriddan tashqari, u karbon monoksit yoki karbonat angidrid deb ham ataladi.
Mavzu bo'yicha test
Hisobotni baholash
O'rtacha reyting: 4.3. Qabul qilingan umumiy baholar: 146.
Asrning oxirigacha va tuproqqa uglerod oqimi ko'paymasa, Selsiy bo'yicha daraja. Olingan ma'lumotlarga ko'ra, tadqiqotchilar emissiyalarni qoplash uchun degan xulosaga kelishdi karbonat angidrid gaz tuproqdan o'rmon biomassasi miqdorini avval aytib o'tilganidek, 70-80% ga emas, balki ikki-uch barobar oshirish kerak. Tadqiqot Finlyandiya instituti tomonidan amalga oshirildi muhit, Finlyandiya ...
https://www.site/journal/123925
karbonat angidrid gaz karbonat angidrid gaz
https://www.site/journal/116900
Kimdan Pensilvaniya universiteti(AQSh) Nano Letters jurnalida chop etilgan maqolada. Katta soni karbonat angidrid gaz, sanoat va transport tomonidan atmosferaga chiqariladi, olimlar ishonadi, sabab bo'ladi Global isish. Ko'p usullar muhokama qilinadi ... va platina. Ushbu nanomaterial yordamida yig'ilgan o'rnatish quyosh nuri ta'sirida aralashmani o'zgartirishga imkon berdi karbonat angidrid gaz va suv bug'ining metan, etan va propanga aylanishi foydalanishdan 20 barobar samaraliroqdir ...
https://www.site/journal/116932
Maqsad suv o'tlari va fitoplanktonlarning fotosintez faolligini rag'batlantirish yoki suyultirilgan CO2 ni er ostiga yuborishdir. Konvertatsiya karbonat angidrid gaz Titan dioksidi nanozarralari yordamida uglevodorodlarga aylantirish allaqachon olimlar tomonidan mis va platinani yechishning yana bir usuli sifatida taklif qilingan. Ushbu nanomaterial yordamida yig'ilgan o'rnatish quyosh nuri ta'sirida aralashmani o'zgartirishga imkon berdi karbonat angidrid gaz suv bug'ining metan, etan va propanga aylanishi an'anaviy katalizatorlardan 20 barobar samaraliroqdir...
https://www.site/journal/122591
AQSh, ushbu ilmiy muassasa matbuot xizmatiga tayanib. Olimlar o'simliklar tomonidan so'rilishini payqashdi karbonat angidrid gaz va ularning barglari yuzasidan suvning bug'lanishi stomata deb ataladigan bir xil teshiklar orqali sodir bo'ladi. Bu... havoda juda ko'p CO2, barglarning stomatalari torayadi, ehtimol kiruvchi miqdorini cheklaydi. karbonat angidrid gaz, o'simliklar tomonidan o'sish uchun ishlatiladi. Bu bug'lanishning sekinlashishiga va "tabiiy ..." samaradorligining pasayishiga olib keladi.
https://www.site/journal/126120
Kristallar mavjud uchta usulga asoslangan oddiy usul yordamida ishlab chiqilgan kimyoviy moddalar. Tabiiy gaz ko'pincha o'z ichiga oladi karbonli gaz va bu yoqilg'ining samaradorligini kamaytiradigan boshqa aralashmalar. Sanoat olib tashlaydigan materialni talab qiladi karbonli gaz. Ideal material foydalanish mumkin bo'lgan, tanlangan va yuqori sig'imli bo'lishi kerak va qayta zaryadlanishi mumkin. Zaryadlanuvchi material...
https://www.site/journal/126326
Va ular shunday xulosaga kelishdi, ma'lum bo'lishicha, erkaklar yiliga ikki tonna atmosferaga "tashlaydi" karbonat angidrid gaz ayollarga qaraganda ko'proq. Tadqiqotchilar buni erkaklarning mashinadan tez-tez foydalanishi va shunga mos ravishda... gender farqlari bilan izohlashmoqda, shuning uchun tadqiqot mualliflari manbalarni aniqlashning biroz boshqacha usulini taklif qilmoqdalar. karbonat angidrid gaz(biri gazlar, global isishga ta'sir qiluvchi) va, xususan, iste'molchilarning odatlari va daromadlari, rasmiy ...
https://www.site/journal/126887
Luiziana shtatidagi ko'mirli geologik tuzilmalarda. Tadqiqotchilar keng tarqalgan bakteriyalardan foydalanishni aniqladilar karbonli gaz va ko'mirning o'zi oziq-ovqat sifatida, suv borligida, qo'shimcha ravishda CO2 ni qayta ishlashi va metanni chiqarishi mumkin... tadqiqotchilar, bu jarayonning ishlashi uchun CO2 ni metanga aylantiradigan mikroorganizmlar bundan mustasno. karbonat angidrid gaz va ko'mir qo'shimcha oziq moddalarni talab qiladi - vodorod, sirka kislotasi tuzlari va eng muhimi, ...
