일산화탄소 4 구조. 탄소 - 원소 특성 및 화학적 특성. 탄산 및 그 염

일산화탄소(IV)(이산화탄소, 이산화탄소) V 정상적인 조건무색의 기체로 공기보다 무겁고 열에 안정하며 압축 및 냉각하면 쉽게 액체 및 고체 상태로 변합니다.

밀도 – 1.997g/l. 드라이아이스라고 불리는 고체 CO2는 실온에서 승화됩니다. 물에 잘 녹지 않으며 부분적으로 반응합니다. 산성 특성을 나타냅니다. 회복 중 활성 금속, 수소 및 탄소.

일산화탄소의 화학식 4
일산화탄소(IV)의 화학식은 CO2입니다. 이는 이 분자가 하나의 탄소 원자(Ar = 12 amu)와 두 개의 산소 원자(Ar = 16 amu)를 포함한다는 것을 보여줍니다. 화학식을 사용하여 일산화탄소(IV)의 분자량을 계산할 수 있습니다.

Mr(CO2) = Ar(C) + 2×Ar(O);

Mr(CO2) = 12+ 2×16 = 12 + 32 = 44.

문제 해결의 예
실시예 1
과제 26.7g의 아미노산(CxHyOzNk)이 과잉 산소에서 연소되면 39.6g의 일산화탄소(IV), 18.9g의 물 및 4.2g의 질소가 생성됩니다. 아미노산 공식을 결정하십시오.
해결책 탄소, 수소, 산소 및 질소 원자의 수를 각각 "x", "y", "z" 및 "k"로 지정하여 아미노산의 연소 반응 다이어그램을 그려 보겠습니다.
CxHyOzNk+ Oz→CO2 + H2O + N2.

이 물질을 구성하는 원소의 질량을 결정해 봅시다. 다음에서 가져온 상대 원자 질량 값 주기율표디. Mendeleev, 정수로 반올림: Ar(C) = 12 amu, Ar(H) = 1 amu, Ar(O) = 16 amu, Ar(N) = 14 amu

M(C) = n(C)×M(C) = n(CO2)×M(C) = ×M(C);

M(H) = n(H)×M(H) = 2×n(H2O)×M(H) = ×M(H);

이산화탄소와 물의 몰 질량을 계산해 봅시다. 알려진 바와 같이, 몰 질량분자는 분자를 구성하는 원자의 상대 원자 질량의 합과 같습니다(M = Mr).

M(CO2) = Ar(C) + 2×Ar(O) = 12+ 2×16 = 12 + 32 = 44g/mol;

M(H2O) = 2×Ar(H) + Ar(O) = 2×1+ 16 = 2 + 16 = 18g/mol.

M(C) = ×12 = 10.8g;

M(H) = 2×18.9 / 18×1 = 2.1g.

M(O) = m(CxHyOzNk) – m(C) – m(H) – m(N) = 26.7 – 10.8 – 2.1 – 4.2 = 9.6g.

아미노산의 화학식을 결정해 봅시다:

X:y:z:k = m(C)/Ar(C) : m(H)/Ar(H) : m(O)/Ar(O) : m(N)/Ar(N);

X:y:z:k= 10.8/12:2.1/1:9.6/16: 4.2/14;

X:y:z:k= 0.9: 2.1: 0.41: 0.3 = 3: 7: 1.5: 1 = 6: 14: 3: 2.

수단 가장 간단한 공식아미노산 C6H14O3N2.

답하다 C6H14O3N2
실시예 2
과제 원소의 질량 분율이 거의 동일한 화합물에 대한 가장 간단한 공식을 작성합니다: 탄소 - 25.4%, 수소 - 3.17%, 산소 - 33.86%, 염소 - 37.57%.
해법 NX 조성의 분자 내 원소 X의 질량 분율은 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.
Ω(X) = n × Ar(X) / M(HX) × 100%.

분자의 탄소 원자 수를 "x"로, 질소 및 수소 원자의 수를 "y"로, 산소 원자의 수를 "z"로, 염소 원자의 수를 "k"로 표시하겠습니다.

탄소, 수소, 산소 및 염소 원소의 해당 상대 원자 질량을 찾아 보겠습니다 (D.I. Mendeleev의 주기율표에서 가져온 상대 원자 질량 값은 정수로 반올림됩니다).

Ar(C) = 12; Ar(H) = 14; Ar(O) = 16; Ar(Cl) = 35.5.

우리는 원소의 함량 백분율을 해당 상대 원자 질량으로 나눕니다. 따라서 우리는 화합물 분자의 원자 수 사이의 관계를 찾을 수 있습니다.

X:y:z:k = Ω(C)/Ar(C) : Ω(H)/Ar(H) : Ω(O)/Ar(O) : Ω(Cl)/Ar(Cl);

X:y:z:k= 25.4/12: 3.17/1: 33.86/16: 37.57/35.5;

X:y:z:k= 2.1:3.17:2.1:1.1 = 2:3:2:1.

이는 탄소, 수소, 산소 및 염소의 화합물에 대한 가장 간단한 공식이 C2H3O2Cl이라는 것을 의미합니다.

탄소(C)– 전형적인 비금속; V 주기율표는 주요 하위 그룹인 그룹 IV의 두 번째 기간에 속합니다. 일련번호 6, Ar = 12.011 amu, 핵전하 +6.

물리적 특성:탄소는 많은 동소체 변형을 형성합니다. 다이아몬드- 가장 단단한 물질 중 하나 흑연, 석탄, 그을음.

탄소 원자에는 6개의 전자가 있습니다: 1s 2 2s 2 2p 2 . 마지막 두 개의 전자는 별도의 p-오비탈에 위치하며 짝을 이루지 않습니다. 원칙적으로 이 쌍은 동일한 궤도를 차지할 수 있지만 이 경우 전자간 반발력이 크게 증가합니다. 이러한 이유로 그 중 하나는 2p x를 취하고 다른 하나는 2p y를 사용합니다. , 또는 2p z 궤도.

외층의 s-하위 준위와 p-하위 준위의 에너지 차이는 작기 때문에 원자는 매우 쉽게 들뜬 상태로 들어가고, 2s 오비탈의 두 전자 중 하나가 자유 전자로 이동합니다. 2 문지름.원자가 상태는 1s 2 2s 1 2p x 1 2p y 1 2p z 1 구성으로 나타납니다. . 다이아몬드 격자의 특징인 탄소 원자의 상태는 하이브리드 궤도의 사면체 공간 배열, 동일한 길이 및 결합 에너지입니다.

이 현상은 다음과 같이 알려져 있습니다. sp 3 -혼성화,새로운 기능은 sp 3 -하이브리드입니다. . 4개의 sp 3 결합이 형성되면 탄소 원자는 3개보다 더 안정적인 상태를 갖게 됩니다. r-r-그리고 하나의 s-s-연결. sp 3 혼성화 외에도 sp 2 및 sp 혼성화도 탄소 원자에서 관찰됩니다. . 첫 번째 경우에는 상호 중복이 발생합니다. 에스-그리고 두 개의 p-오비탈. 3개의 등가 sp 2 혼성 오비탈이 형성되며, 서로 120°의 각도로 동일한 평면에 위치합니다. 세 번째 궤도 p는 변하지 않고 평면에 수직으로 향합니다. sp2.

sp 혼성화 동안 s와 p 궤도가 겹칩니다. 형성된 두 개의 등가 하이브리드 오비탈 사이에는 180°의 각도가 발생하는 반면, 각 원자의 두 p-오비탈은 변경되지 않은 상태로 유지됩니다.

탄소의 동소체. 다이아몬드와 흑연

흑연 결정에서 탄소 원자는 평행한 평면에 위치하며 정육각형의 꼭지점을 차지합니다. 각 탄소 원자는 3개의 이웃한 sp 2 혼성 결합에 연결되어 있습니다. 사이 평행면반 데르 발스 힘으로 인해 통신이 수행됩니다. 각 원자의 자유 p-오비탈은 공유 결합 평면에 수직으로 향합니다. 이들의 중첩은 탄소 원자 사이의 추가 π 결합을 설명합니다. 따라서, 물질의 탄소 원자가 위치한 원자가 상태는 이 물질의 특성을 결정합니다..

탄소의 화학적 성질

가장 특징적인 산화 상태는 +4, +2입니다.

낮은 온도에서는 탄소가 비활성이지만, 가열되면 활성이 증가합니다.

환원제로서의 탄소:

- 산소와 함께
C 0 + O 2 – t° = CO 2 이산화탄소
산소 부족 - 불완전 연소:
2C 0 + O 2 – t° = 2C +2 O 일산화탄소

- 불소 함유
C + 2F 2 = CF 4

- 수증기로
C 0 + H 2 O – 1200° = C +2 O + H 2 수성 가스

- 금속 산화물로. 이것이 광석에서 금속을 제련하는 방법입니다.
C0 + 2CuO – t° = 2Cu + C +4 O 2

- 산과 함께 - 산화제:
C 0 + 2H 2 SO 4 (농축) = C +4 O 2 + 2SO 2 + 2H 2 O
C 0 + 4HNO 3 (농축) = C +4 O 2 + 4NO 2 + 2H 2 O

- 황과 함께 이황화탄소를 형성합니다.
C + 2S 2 = CS 2.

산화제로서의 탄소:

- 일부 금속과 탄화물을 형성

4Al + 3C 0 = Al 4 C 3

Ca + 2C 0 = CaC 2 -4

- 수소 - 메탄 (엄청난 수의 유기 화합물 포함)

C0 + 2H2 = CH4

- 실리콘과 함께 카보런덤을 형성합니다(전기로에서 2000°C):

자연에서 탄소 찾기

유리 탄소는 다이아몬드와 흑연의 형태로 발생합니다. 화합물의 형태로 탄소는 광물에서 발견됩니다: 분필, 대리석, 석회석 - CaCO 3, 백운석 - MgCO 3 *CaCO 3; 탄화수소 - Mg(HCO 3) 2 및 Ca(HCO 3) 2, CO 2는 공기의 일부입니다. 탄소가 주를 이룬다 중요한 부분천연 유기 화합물 - 가스, 석유, 석탄, 이탄은 살아있는 유기체를 구성하는 유기 물질, 단백질, 지방, 탄수화물, 아미노산의 일부입니다.

무기 탄소 화합물

정상적인 조건에서는 C 4+ 이온이나 C 4- - 모두 없음 화학 공정형성되지 않습니다. 탄소 화합물은 서로 다른 극성의 공유 결합을 포함합니다.

일산화탄소콜로라도

일산화탄소; 무색, 무취, 물에 약간 용해되고 유기용매에 용해되며 독성이 있으며 끓는점 = -192°C; t pl. = -205°C.

영수증
1) 산업 분야(가스 발생기 분야):
C + O 2 = CO 2

2) 실험실에서 - H 2 SO 4 (농축) 존재 하에서 포름산 또는 옥살산의 열분해:
HCOOH = H2O + CO

H 2 C 2 O 4 = CO + CO 2 + H 2 O

화학적 특성

정상적인 조건에서 CO는 불활성입니다. 가열되면 - 환원제; 비염 형성 산화물.

1) 산소와 함께

2C +2O + O 2 = 2C +4 O 2

2) 금속 산화물의 경우

C +2O + CuO = Cu + C +4O 2

3) 염소 함유 (빛 속에서)

CO + Cl 2 – hn = COCl 2 (포스겐)

4) 알칼리 용융물과 반응합니다 (압력 하에서)

CO + NaOH = HCOONa(포름산나트륨)

5) 전이금속과 카르보닐을 형성한다

Ni + 4CO – t° = Ni(CO) 4

Fe + 5CO – t° = Fe(CO) 5

일산화탄소(IV)CO2

무색, 무취의 이산화탄소, 물에 대한 용해도 - 0.9V CO 2는 1V H 2 O에 용해됩니다(정상 조건에서). 공기보다 무겁다; t°pl. = -78.5°C(고체 CO 2 를 "드라이아이스"라고 함); 연소를 지원하지 않습니다.

영수증

탄산염(탄산염)의 열분해. 석회석 소성:

CaCO 3 – t° = CaO + CO 2

탄산염과 중탄산염에 대한 강산의 작용:

CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2

NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2

화학적인속성콜로라도2
산성 산화물: 염기성 산화물 및 염기와 반응하여 탄산염을 형성합니다.

Na 2 O + CO 2 = Na 2 CO 3

2NaOH + CO 2 = Na 2 CO 3 + H 2 O

NaOH + CO 2 = NaHCO 3

높은 온도에서는 산화 특성을 나타낼 수 있음

C +4 O 2 + 2Mg – t° = 2Mg +2 O + C 0

정성적 반응

석회수의 흐림:

Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ̅ (백색 침전물) + H 2 O

CO 2 가 석회수에 장기간 통과되면 사라집니다. 불용성 탄산칼슘이 가용성 중탄산염으로 변합니다.

CaCO 3 + H 2 O + CO 2 = Ca(HCO 3) 2

탄산과 그소금

H 2CO 3 -약산이며 수용액에만 존재합니다.

CO 2 + H 2 O ← H 2 CO 3

이염기성:
H 2 CO 3 ← H + + HCO 3 - 산성염 - 중탄산염, 중탄산염
HCO 3 - ← H + + CO 3 2- 중염 - 탄산염

산의 모든 특성은 특징적입니다.

탄산염과 중탄산염은 서로 변형될 수 있습니다.

2NaHCO 3 – t° = Na 2 CO 3 + H 2 O + CO 2

Na 2 CO 3 + H 2 O + CO 2 = 2NaHCO 3

금속 탄산염(제외 알칼리 금속) 가열하면 탈카르복실화되어 산화물을 형성합니다.

CuCO3 – t° = CuO + CO2

정성적 반응- 강산의 영향으로 "끓는다":

Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2

CO 3 2- + 2H + = H 2 O + CO 2

탄화물

탄화칼슘:

CaO + 3C = CaC 2 + CO

CaC 2 + 2 H 2 O = Ca(OH) 2 + C 2 H 2.

아연, 카드뮴, 란타늄, 탄화세륨이 물과 반응하면 아세틸렌이 방출됩니다.

2 LaC 2 + 6 H 2 O = 2La(OH) 3 + 2 C 2 H 2 + H 2.

Be 2 C 및 Al 4 C 3는 물과 분해되어 메탄을 형성합니다.

Al 4 C 3 + 12 H 2 O = 4 Al(OH) 3 = 3 CH 4.

기술적으로 티타늄 탄화물 TiC, 텅스텐 W 2 C(경질 합금), 실리콘 SiC(카보런덤 - 연마재 및 히터 재료)가 사용됩니다.

나트륨

암모니아와 일산화탄소 분위기에서 소다를 가열하여 얻습니다.

Na 2 CO 3 + 2 NH 3 + 3 CO = 2 NaCN + 2 H 2 O + H 2 + 2 CO 2

청산 HCN은 화학 산업의 중요한 제품이며 유기 합성에 널리 사용됩니다. 전 세계 생산량은 연간 20만 톤에 이릅니다. 전자 구조시안화물 음이온은 일산화탄소(II)와 유사하며 이러한 입자를 등전자라고 합니다.

씨 = 아: [:C = N:] -

시안화물(0.1-0.2% 수용액)은 금 채굴에 사용됩니다.

2 Au + 4 KCN + H 2 O + 0.5 O 2 = 2 K + 2 KOH.

시안화물 용액을 황과 함께 끓이거나 고체를 녹일 때, 그들은 형성됩니다. 티오시아네이트:
KCN + S = KSCN.

저활성 금속의 시안화물을 가열하면 시안화물이 생성됩니다: Hg(CN) 2 = Hg + (CN) 2. 시안화물 용액은 산화되어 시아네이트:

2 KCN + O 2 = 2 KOCN.

시안산은 두 가지 형태로 존재합니다.

H-N=C=O; HOC = N:

1828년에 Friedrich Wöhler(1800-1882)는 수용액을 증발시켜 시안산암모늄(NH 4 OCN = CO(NH 2) 2)에서 요소를 얻었습니다.

이 사건은 일반적으로 "생명론적 이론"에 대한 합성화학의 승리로 간주됩니다.

시안산의 이성질체가 있습니다 - 폭발성 산

H-O-N=C.
그 염(수은 전폭화Hg(ONC) 2)은 충격 점화기에 사용됩니다.

합성 요소(요소):

CO 2 + 2 NH 3 = CO(NH 2) 2 + H 2 O. 130 0 C 및 100 atm에서.

요소는 탄산 아미드이며 "질소 유사체"인 구아니딘도 있습니다.

탄산염

가장 중요한 무기 탄소 화합물은 탄산염(탄산염)입니다. H 2 CO 3는 약산입니다 (K 1 = 1.3 10 -4; K 2 = 5 10 -11). 탄산염 버퍼 지원 이산화탄소 평형분위기에서. 세계의 바다는 엄청난 완충 능력을 갖고 있습니다. 개방형 시스템. 주요 완충 반응은 탄산이 해리되는 동안의 평형입니다.

H 2 CO 3 ← H + + HCO 3 - .

산도가 감소하면 산이 형성되면서 대기에서 이산화탄소가 추가로 흡수됩니다.
CO 2 + H 2 O ← H 2 CO 3 .

산도가 증가함에 따라 탄산염 암석(바다의 껍질, 백악 및 석회암 퇴적물)이 용해됩니다. 이는 탄화수소 이온의 손실을 보상합니다.

H + + CO 3 2- ← HCO 3 —

CaCO 3 (고체) ← Ca 2+ + CO 3 2-

고체 탄산염은 가용성 중탄산염으로 변합니다. "에 대응하는 것은 과도한 이산화탄소를 화학적으로 용해하는 과정입니다. 온실 효과» – 이산화탄소가 지구로부터 열 복사를 흡수하여 지구 온난화를 일으킵니다. 전 세계 탄산음료(탄산나트륨 Na 2 CO 3) 생산량의 약 1/3이 유리 생산에 사용됩니다.

명칭 - C(탄소);
기간 - II;
그룹 - 14(IVa);
원자 질량 - 12.011;
원자 번호 - 6;
원자 반경 = 오후 77시;
공유 반경 = 77pm;
전자 분포 - 1s 2 2s 2 2p 2 ;
용융 온도 = 3550°C;
끓는점 = 4827°C;
전기음성도(Pauling에 따르면/Alpred와 Rochow에 따르면) = 2.55/2.50;
산화 상태: +4, +3, +2, +1, 0, -1, -2, -3, -4;
밀도(개) = 2.25g/cm3(흑연);
몰 부피 = 5.3 cm 3 /mol.

탄소 화합물:

숯 형태의 탄소는 옛날부터 인간에게 알려져 왔기 때문에 발견 날짜에 대해 이야기하는 것은 의미가 없습니다. 실제로 "탄소"는 1787년 "화학 명명법 방법"이라는 책이 출판되었을 때 그 이름을 얻었습니다. 이 책에는 프랑스 이름 "순수 석탄"(charbone pur) 대신 "탄소"(탄소)라는 용어가 등장했습니다.

탄소는 독특한 능력길이에 제한이 없는 중합체 사슬을 형성하여 거대한 종류의 화합물을 생성하며, 이에 대한 연구는 별도의 화학 분야에서 다루어집니다. 유기화학. 유기탄소화합물은 육상생물의 기초이므로 탄소의 중요성에 대해, 어떻게 화학 원소, 말하는 것은 의미가 없습니다. 그것은 지구상의 삶의 기초입니다.

이제 무기화학의 관점에서 탄소를 살펴보겠습니다.

쌀. 탄소 원자의 구조.

탄소의 전자 구성은 1s 2 2s 2 2p 2입니다(원자의 전자 구조 참조). 외부 에너지 준위에서 탄소는 4개의 전자를 갖습니다. 2개는 s-하위준위에서 쌍을 이루며 + 2개는 p-오비탈에서 짝을 이루지 않습니다. 탄소 원자가 여기 상태(에너지 소비 필요)로 전환되면 s-하위 준위의 전자 하나가 그 쌍을 "떠나" p-하위 준위로 이동합니다. 여기에는 하나의 자유 궤도가 있습니다. 그래서 흥분된 상태에서 전자 구성탄소 원자는 1s 2 2s 1 2p 3의 형태를 취합니다.

쌀. 탄소 원자가 들뜬 상태로 전이되는 현상.

이 "캐슬링"은 +4(활성 비금속 화합물)에서 -4(금속 화합물)까지 산화 상태를 취할 수 있는 탄소 원자의 원자가 능력을 크게 확장합니다.

여기되지 않은 상태에서 화합물의 탄소 원자는 원자가 2(예: CO(II))를 가지며 여기 상태에서는 원자가 4(CO 2 (IV))를 갖습니다.

탄소 원자의 "고유성"은 외부 에너지 준위에 4개의 전자가 있다는 사실에 있습니다. 따라서 (사실 모든 화학 원소의 원자가 추구하는) 준위를 완성하려면 다음과 같이 할 수 있습니다. "성공"은 전자를 주고 추가하여 공유 결합을 형성합니다(공유 결합 참조).

단순한 물질로서의 탄소

단순한 물질로서 탄소는 여러 가지 동소체 변형의 형태로 발견될 수 있습니다.

다이아몬드
석묵
풀러렌
카빈

다이아몬드

쌀. 다이아몬드 결정 격자.

다이아몬드의 성질:

무색의 결정성 물질;
자연에서 가장 단단한 물질;
강한 굴절 효과가 있습니다.
열과 전기를 제대로 전도하지 못합니다.

쌀. 다이아몬드 사면체.

다이아몬드의 탁월한 경도는 사면체 모양의 결정 격자 구조로 설명됩니다. 사면체 중앙에는 꼭지점을 형성하는 4개의 이웃 원자와 똑같이 강한 결합으로 연결된 탄소 원자가 있습니다. 정사면체(위 그림 참조). 이 "구성"은 차례로 인접한 사면체와 연결됩니다.

석묵

쌀. 흑연 결정 격자.

흑연의 특성:

부드러운 결정질 물질 회색계층 구조;
금속광택이 있다.
전기가 잘 통한다.

흑연에서 탄소 원자는 동일한 평면에 놓인 규칙적인 육각형을 형성하며 끝없는 층으로 구성됩니다.

흑연에서 화학 접착제인접한 탄소 원자 사이에는 각 원자의 원자가 전자 3개가 형성되고(아래 그림에서 파란색으로 표시), 평면에 수직으로 놓여 있는 p-오비탈에 위치한 각 탄소 원자의 네 번째 전자(빨간색으로 표시)가 형성됩니다. 흑연 층의 층 평면에서 공유 결합 형성에 참여하지 않습니다. 그 "목적"은 다릅니다. 인접한 층에 있는 "형제"와 상호 작용하여 흑연 층 사이의 연결을 제공하고 높은 이동성 p-전자는 흑연의 우수한 전기 전도성을 결정합니다.

쌀. 흑연의 탄소 원자 궤도 분포.

풀러렌

쌀. 풀러렌의 결정 격자.

풀러렌 속성:

풀러렌 분자는 축구공처럼 속이 빈 구체에 닫힌 탄소 원자의 집합체입니다.
황색-주황색의 미세한 결정질 물질입니다.
융점 = 500-600°C;
반도체;
Shungite 광물의 일부입니다.

카빈

카르바인 속성:

흑색 불활성 물질;
원자가 단일 결합과 삼중 결합을 번갈아 연결하여 연결된 중합체 선형 분자로 구성됩니다.
반도체.

탄소의 화학적 성질

정상적인 조건에서 탄소는 불활성 물질이지만, 가열되면 다양한 단순 물질과 복합 물질과 반응할 수 있습니다.

탄소의 외부 에너지 준위에는 4개의 전자(여기도 저기도 아님)가 있으므로 탄소는 전자를 포기하고 수용할 수 있으며 일부 화합물에서는 환원 특성을 나타내고 다른 화합물에서는 산화 특성을 나타낼 수 있다고 위에서 이미 언급했습니다.

탄소는 환원제전기 음성도가 더 높은 산소 및 기타 원소와의 반응에서(원소의 전기 음성도 표 참조):

공기 중에서 가열하면 연소됩니다 (과도한 산소로 이산화탄소가 형성되고 결핍으로 인해 일산화탄소 (II)).
C + O 2 = CO 2;
2C + O 2 = 2CO.
고온에서 유황 증기와 반응하고 염소, 불소와 쉽게 상호 작용합니다.
C + 2S = CS 2
C + 2Cl2 = CCl4
2F 2 + C = CF 4
가열하면 산화물에서 많은 금속과 비금속이 감소합니다.
C0 + Cu +2O = Cu0 + C +2O;
C0 +C +4O 2 = 2C +2O
1000°C의 온도에서 물과 반응하여(가스화 과정) 수성 가스를 형성합니다.
C + H2O = CO + H2;

탄소는 금속 및 수소와의 반응에서 산화 특성을 나타냅니다.

금속과 반응하여 탄화물을 형성합니다.
Ca + 2C = CaC 2
탄소는 수소와 상호작용하여 메탄을 형성합니다.
C + 2H 2 = CH 4

탄소는 화합물의 열분해 또는 메탄의 열분해(고온에서)를 통해 얻습니다.
CH4 = C + 2H2.

탄소의 응용

탄소 화합물은 국가 경제에서 가장 광범위하게 적용되는 것으로 나타났습니다. 이를 모두 나열하는 것은 불가능하며 몇 가지만 표시하겠습니다.

흑연은 중성자 감속재로서 연필심, 전극, 용융 도가니 제조에 사용됩니다. 원자로, 윤활제로서;
다이아몬드는 보석류, 절단 도구, 드릴링 장비 및 연마재로 사용됩니다.
탄소는 일부 금속 및 비금속(철, 규소)을 생성하기 위한 환원제로 사용됩니다.
탄소는 활성탄의 대부분을 구성하며 일상 생활(예: 공기 및 용액 정화용 흡착제), 의학(활성탄 정제) 및 산업 분야(촉매 운반체) 모두에서 널리 응용되고 있습니다. 첨가제, 중합 촉매 등).

4라고도 알려진 이산화탄소는 다양한 물질과 반응하여 구성과 화학적 특성이 다양한 화합물을 형성합니다. 비극성 분자로 구성되어 있어 매우 약함 분자간 결합온도가 섭씨 31도 이상인 경우에만 들어갈 수 있습니다. 이산화탄소는 하나의 탄소 원자와 두 개의 산소 원자로 구성된 화합물입니다.

일산화탄소 4: 공식 및 기본 정보

이산화탄소는 지구 대기에 낮은 농도로 존재하며 온실가스 역할을 합니다. 그의 화학식 CO2. 고온에서는 기체 상태로만 존재할 수 있습니다. 고체 상태를 드라이아이스라고 합니다.

이산화탄소는 탄소 순환의 중요한 구성 요소입니다. 이는 화산 가스 제거, 유기물의 연소, 살아있는 호기성 유기체의 호흡 과정을 포함한 다양한 천연 자원에서 발생합니다. 인위적인 이산화탄소 발생원은 주로 발전과 운송을 위한 다양한 화석 연료의 연소에서 발생합니다.

또한 발효와 세포호흡을 통해 다양한 미생물에 의해 생산되기도 합니다. 식물은 탄소와 산소를 모두 사용하여 탄수화물을 형성하는 광합성 과정에서 이산화탄소를 산소로 전환합니다. 또한 식물은 대기 중으로 산소를 방출하여 종속영양생물의 호흡에 사용됩니다.

체내의 이산화탄소(CO2)

일산화탄소 4는 다음과 반응합니다. 다른 물질신진 대사로 인한 가스 폐기물입니다. 혈액에는 중탄산염(HCO3) 형태로 90% 이상이 존재합니다. 나머지는 용해된 CO 2 또는 탄산(H2CO 3)입니다. 간 및 신장과 같은 기관은 혈액 내 이러한 화합물의 균형을 맞추는 역할을 합니다. 중탄산염은 화학물질, 버퍼 역할을 합니다. 이는 산도의 증가를 피하면서 혈액 pH 수준을 필요한 수준으로 유지합니다.

이산화탄소의 구조와 성질

이산화탄소(CO2)는 실온 이상에서 기체로 존재하는 화합물입니다. 그것은 하나의 탄소 원자와 두 개의 산소 원자로 구성됩니다. 인간과 동물은 숨을 내쉴 때 이산화탄소를 방출합니다. 또한 유기물이 연소될 때마다 형성됩니다. 식물은 이산화탄소를 이용해 식량을 생산합니다. 이 과정을 광합성이라고 합니다.

이산화탄소의 특성은 1750년대 스코틀랜드 과학자 Joseph Black에 의해 연구되었습니다. 열 에너지를 포착하고 지구의 기후와 날씨에 영향을 미칠 수 있습니다. 그 사람이 이유야 지구 온난화그리고 지구 표면의 온도 상승.

생물학적 역할

일산화탄소 4는 다양한 물질과 반응하며 설탕, 지방, 아미노산이 분해되어 에너지를 얻는 유기체의 최종 산물입니다. 이 과정은 모든 식물, 동물, 많은 곰팡이 및 일부 박테리아의 특징으로 알려져 있습니다. 고등 동물의 경우, 이산화탄소는 혈액을 통해 신체 조직에서 폐로 이동하여 숨을 내쉬게 됩니다. 식물은 광합성에 사용하기 위해 대기로부터 이를 얻습니다.

드라이 아이스

드라이아이스나 고체 이산화탄소는 고체 상태-78.5 °C 온도의 CO 2 가스. 이 물질은 자연계에서 자연적으로 발생하지 않고 인간에 의해 생성됩니다. 무색이며 탄산 음료 제조, 아이스크림 용기의 냉각 요소 및 미용(예: 사마귀 냉동)으로 사용할 수 있습니다. 드라이아이스 증기는 질식하여 사망에 이를 수 있습니다. 드라이아이스를 사용할 때는 주의하고 전문성을 발휘하십시오.

상압에서는 액체에서 녹지 않고 대신 고체에서 기체로 직접 이동합니다. 이것을 승화라고 합니다. 에서 바로 변경됩니다. 단단한극한을 초과하는 온도에서 가스로 변환 저온. 드라이아이스는 정상적인 기온에서 승화됩니다. 이로 인해 무취, 무색의 이산화탄소가 방출됩니다. 이산화탄소는 5.1atm 이상의 압력에서 액화될 수 있습니다. 드라이아이스에서 나오는 가스는 너무 차가워서 공기와 섞이면 공기 중의 수증기를 냉각시켜 두꺼운 흰 연기처럼 보이는 안개가 됩니다.

준비, 화학적 성질 및 반응

산업계에서는 일산화탄소 4가 두 가지 방식으로 생산됩니다.

연료를 연소함으로써(C + O 2 = CO 2).
에 의해 열분해석회암 (CaCO 3 = CaO + CO 2).

생성된 일산화탄소 4의 양은 정화, 액화 및 특수 실린더로 펌핑됩니다.

산성이기 때문에 일산화탄소 4는 다음과 같은 물질과 반응합니다.

물. 용해되면 탄산(H 2 CO 3)이 형성됩니다.
알칼리성 솔루션. 일산화탄소 4(공식 CO 2)는 알칼리와 반응합니다. 이 경우 중염과 산성염(NaHCO 3)이 형성됩니다.
이러한 반응을 통해 탄산염(CaCO 3 및 Na 2 CO 3)이 생성됩니다.
탄소. 일산화탄소4가 뜨거운 석탄과 반응하면 일산화탄소2(일산화탄소)가 생성되어 중독을 일으킬 수 있습니다. (CO 2 + C = 2CO).
마그네슘. 일반적으로 이산화탄소는 연소를 지원하지 않으며 매우 높은 온도에서만 특정 금속과 반응할 수 있습니다. 예를 들어, 점화된 마그네슘은 산화환원 반응(2Mg + CO 2 = 2MgO + C) 동안 CO 2 에서 계속 연소됩니다.

일산화탄소4의 정성적 반응은 석회수(Ca(OH)2 또는 중정석수(Ba(OH)2)를 통과시키면 나타납니다. 탁함과 침전이 관찰될 수 있습니다. 이후 계속해서 이산화탄소를 통과시키면, 불용성 탄산염이 용해성 중탄산염(탄산의 산염)으로 변환되기 때문에 물은 다시 맑아질 것입니다.

이산화탄소는 메탄(천연가스), 석유 증류물(가솔린, 디젤, 등유, 프로판), 석탄 또는 목재와 같은 모든 탄소 함유 연료의 연소에서도 생성됩니다. 대부분의 경우 물도 배출됩니다.

이산화탄소(이산화탄소)는 탄소 원자 1개와 산소 원자 2개로 구성되며, 이들은 공유 결합(또는 전자 공유)에 의해 서로 결합되어 있습니다. 순수한 탄소는 매우 드뭅니다. 자연에서는 광물, 흑연, 다이아몬드 형태로만 발생합니다. 그럼에도 불구하고, 수소 및 산소와 결합하여 지구상의 모든 것을 구성하는 기본 화합물을 형성하는 것은 생명의 구성 요소입니다.

석탄, 석유, 천연가스와 같은 탄화수소는 수소와 탄소로 이루어진 화합물이다. 이 원소는 방해석(CaCo 3), 퇴적암 및 변성암의 광물, 석회암 및 대리석에서 발견됩니다. 모든 것을 담고 있는 요소이다. 유기물-화석연료에서 DNA까지.

(IV) (CO 2, 이산화탄소, 이산화탄소)무색, 무미, 무취의 기체로 공기보다 무겁고 물에 용해됩니다.

정상적인 조건에서 고체 이산화탄소는 액체 상태를 우회하여 기체 상태로 직접 전달됩니다.

일산화탄소의 양이 많으면 사람들이 질식하기 시작합니다. 3% 이상 농도에서는 호흡이 빨라지고, 10% 이상 농도에서는 의식을 잃거나 사망하게 됩니다.

일산화탄소의 화학적 성질.

일산화탄소 - 그것은 무수탄산이다 H 2 CO 3 .

일산화탄소를 수산화칼슘(석회수)에 통과시키면 흰색 침전물이 형성됩니다.

칼슘(오) 2 + 콜로라도 2 = CaCO 3 ↓ + 시간 2 영형,

이산화탄소를 과도하게 섭취하면 물에 용해되는 중탄산염의 형성이 관찰됩니다.

CaCO 3 + H 2 O + CO 2 = Ca(HCO 3) 2,

가열하면 분해됩니다.

2KNCO 3 = K 2 CO 3 + H 2 O + CO 2

일산화탄소의 적용.

이산화탄소는 다양한 산업 분야에서 사용됩니다. 화학 생산에서 - 냉매로 사용됩니다.

식품 산업에서는 방부제 E290으로 사용됩니다. '조건부 안전'으로 분류됐지만 실제로는 그렇지 않다. 의사들은 E290을 자주 섭취하면 독성 독성 화합물이 축적된다는 사실을 입증했습니다. 따라서 제품 라벨을 더욱 주의 깊게 읽어야 합니다.