pagpapatuloy. Tingnan ang 21, 22, 23, 24, 25-26, 27-28, 29/2003

6. Carbon subgroup

Alam: allotropic na mga pagbabago ng carbon, ang pagtitiwala ng kanilang mga katangian sa istraktura ng kristal na sala-sala; ang pinakamahalagang katangian at paggamit ng carbon, carbon oxides, carbonic acid, carbonates, silicon, silicon oxides, silicic acid; komposisyon at paggawa ng mga materyales sa gusali - salamin, semento, kongkreto, keramika, mga kondisyon para sa kanilang nakapangangatwiran na imbakan at paggamit; husay na reaksyon sa carbonate ion; mga pamamaraan para sa pagtuklas ng carbon dioxide.
Kayanin: tukuyin ang isang subgroup ng mga elemento batay sa istruktura ng mga atomo at ang posisyon ng mga elemento sa periodic table; ilarawan ang mga kemikal na katangian ng mga pinag-aralan na sangkap gamit ang mga equation ng reaksyon; matukoy ang carbonate ion at carbon dioxide sa pagsasanay; lutasin ang mga pinagsama-samang problema.
Pangunahing konsepto: adsorption, desorption, adsorbent, lime water, lime milk, carbides, silicides, silicon anhydride, ceramics.

Mga tanong sa seguridad

1. Ano ang valence ng carbon sa mga compound?
Bakit?
2. Anong mga allotropic form ang nabuo ng carbon?
3. Ano ang pagkakaiba ng mga katangian ng grapayt at brilyante? Bakit naiiba ang mga katangian ng mga sangkap na ito?
4. Bakit ang activated carbon ay may kakayahang adsorption?
5. Ano ang tinatawag na adsorption? Saan ginagamit ang ari-arian na ito?
6. Anong mga reaksyon ang maaaring maranasan ng carbon?
Isulat ang mga equation ng reaksyon.
7. Anong mga oxide ang nabubuo ng carbon?
8. Paano nakabalangkas ang molekula ng carbon monoxide, anong uri ng chemical bond mayroon ito?
9. Paano makukuha ang carbon(II) monoxide? Ibigay ang equation ng chemical reaction.
10. Ano ang mga pisikal na katangian ng carbon monoxide?
11. Anong mga reaksyon ang maaaring maranasan ng carbon monoxide? Magbigay ng mga equation para sa mga reaksiyong kemikal.
12. Saan ginagamit ang carbon(II) monoxide?
13. Paano nakakaapekto ang carbon monoxide sa isang buhay na organismo? Paano protektahan ang iyong sarili mula sa pagkalason dito?
14. Paano nakabalangkas ang molekula ng carbon dioxide, anong uri ng chemical bond mayroon ito?
15. Paano ka makakakuha ng CO 2? Sumulat ng isang equation para sa reaksyon.
16. Ano ang mga pisikal na katangian ng carbon dioxide?
17. Anong mga reaksyon ang posible para sa carbon dioxide?
Ibigay ang kaukulang mga equation ng reaksyon.
18. Paano nabuo ang mga medium at acidic na salts sa mga reaksyon ng CO 2 na may alkalis? Isulat ang mga equation ng reaksyon.
19. Paano makilala ang carbon dioxide? Sumulat ng equation para sa qualitative reaction sa CO 2.
20. Bakit hindi sinusuportahan ng CO 2 ang pagkasunog at paghinga?
21. Ano ang pagkakaayos ng mga atomo sa isang molekula ng carbonic acid?
22. Anong uri ng chemical bond sa pagitan ng mga atom sa isang carbonic acid molecule?
23. Paano ka makakakuha ng carbonic acid? Ibigay ang equation ng reaksyon.
24. Paano naghihiwalay ang carbonic acid? Ito ba ay isang malakas na electrolyte?
25. Paano nag-hydrolyze ang sodium carbonate sa solusyon? Isulat ang equation ng reaksyon.
26. Ano ang kulay ng litmus sa isang solusyon ng carbonic acid? Bakit?
27. Anong mga asin ang maaaring mabuo ng carbonic acid? Magbigay ng mga halimbawa ng mga formula ng mga sangkap.
31. Paano kumikilos ang mga carbonate kapag pinainit?
Isulat ang mga equation ng reaksyon.
32. Ano ang nangyayari sa bicarbonates kapag pinainit?
33. Anong iba pang mga reaksyon (maliban sa agnas) ang posible para sa mga carbonate?
34. Ano ang qualitative reaction sa carbonates?
Isulat ang equation ng reaksyon.
35. Ilarawan ang istruktura ng silicon atom.
36. Ano ang mga posibleng oxidation state ng silicon sa mga compound nito?
37. Ano ang mga pisikal na katangian ng silikon?
38. Paano ka makakakuha ng purong silicon? Sumulat ng isang equation para sa reaksyon.
39. Anong mga reaksyon ang posible para sa silikon? Isulat ang mga equation ng reaksyon.
40. Paano nakikipag-ugnayan ang silikon sa alkalis?
Sumulat ng isang equation para sa reaksyon.
41. Saan ginagamit ang silikon?
42. Anong oksido ang nabubuo ng silikon? Sa anong anyo nangyayari ang silicon oxide sa kalikasan?
43. Bakit ang silicon dioxide ay matigas at matigas ang ulo?
44. Ano ang mga kemikal na katangian ng silicon dioxide?
Isulat ang mga equation ng reaksyon.
45. Saan ginagamit ang silicon dioxide?
46. ​​Ano ang pinakasimpleng formula ng silicic acid?
47. Paano ka makakakuha ng silicic acid?
Ibigay ang equation ng reaksyon.
48. Ano ang mga pisikal na katangian ng silicic acid?
49. Paano nakukuha ang silicates? Isulat ang mga equation ng reaksyon.
50. Ano ang mga kemikal na katangian ng silicates?
Isulat ang mga equation ng reaksyon.
51. Saan ginagamit ang silicic acid?
52. Saan ginagamit ang silicates?
53. Anong mga materyales ang ginagawa ng industriya ng silicate?
54. Ano ang hilaw na materyales para sa paggawa ng salamin?
55. Paano mo mababago ang mga katangian ng salamin?
56. Saan ginagamit ang salamin?

57. Saan ginagamit ang mga produktong ceramic?

58. Ano ang hilaw na materyales para sa paggawa ng semento? 59. Saan ginagamit ang semento?
60. Anong mga elemento ang bumubuo sa pamilya ng carbon?

61. Paano nagbabago ang mga katangian ng mga elemento sa carbon subgroup sa pagtaas ng singil ng atomic nucleus? Bakit?

62. Saan ginagamit ang mga elemento ng carbon family?

6.1. Paglutas ng mga problema sa paksang "carbon subgroup"

Gawain 1. Kapag ang 3.8 g ng pinaghalong sodium carbonate at sodium bikarbonate ay ginagamot ng hydrochloric acid, nabuo ang 896 ml ng gas.(Well.). Anong dami ng hydrochloric acid (mass fraction - 20%, density - 1.1 g/cm3) ang natupok at ano ang komposisyon ng paunang timpla?
Solusyon Kapag ang 3.8 g ng pinaghalong sodium carbonate at sodium bikarbonate ay ginagamot ng hydrochloric acid, nabuo ang 896 ml ng gas. 1. Pagkalkula ng dami ng sangkap:

(CO 2) = 0.896 (l)/22.4 (l/mol) = 0.04 mol.

106Kapag ang 3.8 g ng pinaghalong sodium carbonate at sodium bikarbonate ay ginagamot ng hydrochloric acid, nabuo ang 896 ml ng gas. + 84 (0,04 – Kapag ang 3.8 g ng pinaghalong sodium carbonate at sodium bikarbonate ay ginagamot ng hydrochloric acid, nabuo ang 896 ml ng gas. Ipahiwatig natin sa pamamagitan ng Kapag ang 3.8 g ng pinaghalong sodium carbonate at sodium bikarbonate ay ginagamot ng hydrochloric acid, nabuo ang 896 ml ng gas. X

ang halaga ng CO 2 gas na inilabas sa reaksyon ng Na 2 CO 3 na may hydrochloric acid. Pagkatapos(Na 2 CO 3) = 0.02 106 = 2.12 g,

ang halaga ng CO 2 gas na inilabas sa reaksyon ng Na 2 CO 3 na may hydrochloric acid. Pagkatapos(NaHCO 3) = 0.02 84 = 1.68 g.

3. Kalkulahin ang dami ng acid. Ang reaksyon sa Na 2 CO 3 ay kumonsumo ng 0.04 mol ng HCl, at ang reaksyon sa NaHCO 3 ay kumonsumo ng 0.02 mol ng HCl.

Sagot. 9.95 ml HCl acid; 2.12 g Na 2 CO 3 at 1.68 g NaHCO 3.

Gawain 2. Anong volume ng carbon dioxide ang dapat ipasa (no.) sa isang solusyon na tumitimbang ng 80 g na may mass fraction ng barium hydroxide na natunaw sa 5% upang makakuha ng barium bicarbonate?

61. Paano nagbabago ang mga katangian ng mga elemento sa carbon subgroup sa pagtaas ng singil ng atomic nucleus? Bakit?

1. Gawin natin ang equation ng reaksyon:

2. Kalkulahin natin ang dami ng mga substance ng orihinal na compound na nag-react:

ang halaga ng CO 2 gas na inilabas sa reaksyon ng Na 2 CO 3 na may hydrochloric acid. Pagkatapos(Ba(OH) 2) = 80 0.05 = 4 g,

(Ba(OH) 2) = 4/171 = 0.0234 mol;

(CO 2) = 2(Ba(OH) 2) = 2 0.0234 = 0.0468 mol.

3. Kalkulahin ang dami ng gas:

V(CO 2) = 0.0468 22.4 = 1.05 l.

Sagot. 1.05 l CO 2.

Gawain 3. Ang 1 litro ng pinaghalong carbon oxide (II) at (IV) ay dumaan sa tubig ng dayap.
Ang precipitate na nabuo ay sinala at pinatuyo, ang masa ng namuo ay 2.45 g

61. Paano nagbabago ang mga katangian ng mga elemento sa carbon subgroup sa pagtaas ng singil ng atomic nucleus? Bakit?

(Well.).

1. Isulat natin ang mga equation ng reaksyon:

2. Kalkulahin ang dami ng substance CO 2:

(CO 2) = (CaCO 3) = 2.45/100 = 0.0245 mol.

V 3. Kalkulahin ang mga volume at volume fraction () ng mga gas sa pinaghalong:

V(CO 2) = 22.4 0.0245 = 0.5488 l, (CO 2) = 54.88%;

Sagot(SD) = 1 – 0.5488 = 0.4512 l, (SD) = 45.12%.

. Mga fraction ng volume (CO 2) = 54.88%; (SD) = 45.12%.

Mga gawain sa pagpipigil sa sarili

1. Anong mga sangkap ang magiging reaksyon ng carbon(IV) monoxide: sodium hydroxide, tubig, magnesium carbonate, sodium chloride, calcium oxide, copper(II) hydroxide, coal, lime water? Sumulat ng mga equation para sa mga posibleng reaksyon.

2. Ang isang test tube ay naglalaman ng solusyon ng sodium carbonate, at ang isa naman ay naglalaman ng sodium sulfate. Ang isang solusyon ng barium chloride ay idinagdag sa bawat test tube at sa parehong mga kaso ay nabuo ang isang puting precipitate.

Paano matukoy kung aling test tube ang naglalaman ng carbonate? Sumulat ng mga equation ng molekular at ionic na reaksyon.

3. Ipaliwanag ang mga proseso ng redox, na nagpapakita ng mga paglipat ng elektron gamit ang paraan ng balanse ng elektron:

Sagot. 8%.

4. Isulat ang mga equation ng reaksyon para sa mga sumusunod na pagbabagong-anyo:

Sagot 5. Kapag nalantad sa labis na hydrochloric acid sa isang sample ng dolomite MgCO 3 CaCO 3 na tumitimbang ng 50 g, 11.2 litro ng carbon dioxide (n.s.) ang inilalabas.

7. 1.68 l ng isang pinaghalong carbon(II) at (IV) oxides ay naipasa sa temperatura ng silid sa pamamagitan ng 50 ML ng sodium hydroxide solution na may konsentrasyon na 2 mol/l, pagkatapos kung saan ang alkali na nilalaman sa solusyon ay nahati. Tukuyin ang komposisyon ng paunang halo ng mga gas sa porsyento ng masa at dami.

Sagot. (SD) = 33.3%, (SD) = 24.1%;
(CO 2) = 66.7%, (CO 2) = 75.9%.

8. Ang gas na nakuha mula sa kumpletong pagbawas ng 16 g ng iron(III) oxide na may carbon monoxide ay dumaan sa 98.2 ml ng isang 15% na solusyon ng potassium hydroxide (density - 1.14 kg/dm3). Ilang litro ng carbon monoxide (II) ang nakonsumo?
(Well.)? Ano ang komposisyon at masa ng asin na nabuo?

Sagot. 6.72 l CO, 30 g KHSO 3.

7. Pangkalahatang katangian ng mga metal

Alam: posisyon ng mga metal sa periodic table ng mga elemento ng kemikal ni D.I. istraktura at pisikal na katangian ng mga metal; paglitaw ng mga metal sa kalikasan; pangkalahatang mga katangian ng kemikal ng mga metal; mga uri ng kaagnasan at mga paraan ng proteksyon laban dito; electrolysis bilang isang proseso ng redox at aplikasyon nito; pag-uuri ng mga haluang metal, komposisyon ng ilang mga haluang metal, ang kanilang mga katangian at aplikasyon;
Kayanin ang kakanyahan at kahalagahan ng electrochemical series ng metal voltages.
: kilalanin ang mga metal batay sa posisyon ng mga elemento sa periodic table at ang istraktura ng mga atomo; kilalanin ang mga pisikal na katangian ng mga metal;

gumuhit ng mga equation ng reaksyon na sumasalamin sa mga pangkalahatang katangian ng mga metal; gumuhit ng mga diagram at equation para sa electrolysis ng mga natutunaw at mga solusyon ng mga salts at alkalis; malutas ang pamantayan at pinagsamang mga problema.

Pangunahing Konsepto
: metal bond, metal crystal lattice, galvanic cell, electrochemical cell, corrosion, electrolysis, electroextraction, electrolytic refining ng mga metal, electroplating, electroplating, alloys.

Mga tanong sa seguridad

Mga reaksyon ng mga metal na may mga acid
Ang mga aktibong metal ay maaaring tumugon sa mga acid upang maglabas ng hydrogen (mga reaksyon ng pagpapalit).
Ang mga mababang-aktibong metal ay hindi nagpapalit ng hydrogen mula sa mga acid.
1. Ano ang kahalagahan ng mga metal sa buhay ng tao?
2. Ano ang mga tampok na istruktura ng mga metal na atom?
3. Saan matatagpuan ang mga metal sa periodic table ng mga elemento ng kemikal ni D.I.
4. Ilang mga panlabas na electron mayroon ang mga metal na atomo ng pangunahing at pangalawang subgroup?
5. Sa anong mga anyo maaaring mangyari ang mga metal sa kalikasan?
6. Paano makukuha ang mga metal mula sa kanilang mga compound?
10. Anong mga katangian - mga ahente ng oxidizing o mga ahente ng pagbabawas - ang ipinapakita ng mga metal sa mga reaksiyong kemikal?
11. Sabihin sa amin ang tungkol sa serye ng electrochemical boltahe ng mga metal.
12. Ilista ang mga reaksyon na maaaring maranasan ng mga metal.
13. Paano nauugnay ang mga kemikal na aktibidad ng mga atomo ng metal at mga ion ng metal?
14. Singaw s Aling metal ang nakamamatay?
Ilarawan ang mga palatandaan ng pagkalason.
15. Ano ang metal corrosion at paano protektahan ang metal mula dito?
16. Ilista ang mga alkali metal. Bakit sila tinatawag na?
17. Ano ang mga tampok na istruktura ng alkali metal atoms?
18. Paano makukuha ang mga alkali metal?
19. Ano ang mga pisikal na katangian ng alkali metal?
20. Anong mga oxide at peroxide ang nakukuha mula sa oksihenasyon ng mga alkali metal?
21. Ano ang estado ng oksihenasyon ng alkali metal sa tambalan? Bakit?
22. Paano nabuo ang isang alkali metal hydride?
Ano ang estado ng oksihenasyon ng hydrogen sa loob nito?
23. Paano tumutugon ang alkali metal sa solusyon ng asin?
24. Paano kulay ng alkali metal atoms at ions ang apoy?
25. Anong mga reaksyon ang katangian ng mga alkali metal?
26. Anong mga kemikal na bono ang nabubuo ng mga alkali metal sa mga nonmetals?
27. Paano nakikipag-ugnayan ang sodium peroxide sa carbon dioxide?
28. Saan ginagamit ang mga alkali metal?

29. Aling alkali metal ang pinakaaktibo at bakit?

30. Paano nakikipag-ugnayan ang superoxide CO 2 sa CO 2? Isulat ang equation ng reaksyon.
7.1. Electrolysis ng mga natutunaw Cathode

– isang reducing agent, ang proseso ng pagtanggap ng mga electron sa pamamagitan ng mga metal cations ay nangyayari dito.

Anode

– isang oxidizing agent, ang proseso ng donasyon ng elektron sa pamamagitan ng mga anion ng acidic residues o hydroxide ions ay nangyayari dito.
Sa kaso ng oksihenasyon ng OH – ions, ang isang diagram ay iginuhit:

4OH – – 4e = 2H 2 O + O 2. Electrolysis ng mga tinunaw na asing-gamot.

(Algorithm 30.) Gawain 1

. Gumuhit ng scheme para sa electrolysis ng molten sodium bromide.
Gawain 2.

4OH – – 4e = 2H 2 O + O 2. Gumuhit ng isang pamamaraan para sa electrolysis ng molten sodium sulfate.

Electrolysis ng alkali melts.

(Algorithm 31.)

. Gumuhit ng scheme para sa electrolysis ng molten sodium hydroxide. 7.2. Electrolysis ng mga solusyon.

1. Ang electrolysis ay ang proseso ng redox na nangyayari sa mga electrodes kapag ang isang electric current ay dumaan sa electrolyte. Sa panahon ng electrolysis, ang katod ay isang reducing agent, dahil nagbibigay ito ng mga electron, at ang anode ay isang oxidizing agent, dahil tumatanggap ito ng mga electron mula sa mga anion.

a) sa panahon ng electrolysis ng mga solusyon na naglalaman ng F - anion, – , , , OH – , – O 2 ;
b) sa panahon ng oksihenasyon ng mga anion Cl – , Br – , I – – Cl 2 , Br 2 , I 2 , ayon sa pagkakabanggit.

2. Ang mga sumusunod ay nabuo sa katod:

a) sa panahon ng electrolysis ng mga solusyon na naglalaman ng mga ions na matatagpuan sa serye ng boltahe sa kaliwa ng Al 3+, - H 2;
b) kung ang mga ions ay matatagpuan sa serye ng boltahe sa kanan ng hydrogen - mga metal;
c) kung ang mga ions ay matatagpuan sa hanay ng boltahe sa pagitan ng Al 3+ at H +, kung gayon ang mga proseso ng pakikipagkumpitensya ay maaaring mangyari sa katod - ang pagbawas ng parehong mga metal at hydrogen;
d) kung ang isang may tubig na solusyon ay naglalaman ng mga kasyon ng iba't ibang mga metal, kung gayon ang kanilang pagbawas ay nangyayari sa pagkakasunud-sunod ng pagbaba ng halaga ng karaniwang potensyal na elektrod (mula sa kanan hanggang kaliwa kasama ang serye ng mga boltahe ng metal).

Sa kaso ng paggamit ng isang aktibong (natutunaw) anode (gawa sa tanso, pilak, sink, nickel, cadmium), ang anode mismo ay sumasailalim sa oksihenasyon (natutunaw) at sa katod, bilang karagdagan sa mga metal cations, salts at hydrogen ions, metal. Ang mga cation na nakuha sa pamamagitan ng pagtunaw ng anode ay nabawasan.
Ito ay maginhawa upang ihambing ang mga katangian ng pagbabawas ng mga metal gamit ang serye ng electrochemical boltahe, na kinabibilangan ng hydrogen.

Ang pagbabawas ng kakayahan ng mga elemento sa seryeng ito ay bumababa mula kaliwa hanggang kanan, at ang kakayahang mag-oxidize ng kaukulang mga cation ay tumataas sa parehong direksyon.
Electrolysis ng isang may tubig na solusyon sa asin.

(Algorithm 32.) Gawain 1.

(Algorithm 30.) Gumuhit ng isang pamamaraan para sa electrolysis ng isang may tubig na solusyon ng sodium chloride gamit ang mga inert electrodes.

Gumuhit ng scheme para sa electrolysis ng isang may tubig na solusyon ng copper(II) sulfate gamit ang inert electrodes.
Electrolysis ng aqueous alkali solution.

(Algorithm 32.)(Algorithm 33.)

. Mga fraction ng volume (CO 2) = 54.88%; (SD) = 45.12%.

Gumuhit ng isang pamamaraan para sa electrolysis ng isang may tubig na solusyon ng sodium hydroxide.

1. Gumawa ng mga scheme ng electrolysis:
a) natutunaw ng calcium chloride, potassium hydroxide, lithium sulfate;

b) may tubig na mga solusyon ng magnesium chloride, potassium sulfate, mercury(II) nitrate.

2. Anong mga reaksyon ang praktikal na magagawa:
a) Cu + HCl ... ;
b) Mg + H 2 SO 4 (diluted) ...;
c) Zn + Pb(NO 3) 2 ...;
d) Cu + ZnCl 2 ...;
e) Ca + H 2 O ...;

e) Fe + Cl 2 ... ?

3. May tansong rivet sa bakal na takip. Ano ang unang masisira - ang takip o ang rivet? Bakit?

4. May isang produktong bakal na natatakpan ng proteksiyon na pelikula ng lata (tinned iron). Ano ang mangyayari kapag ang naturang produkto ay pinainit sa hangin? Isulat ang mga equation para sa mga reaksyong naganap.

Sagot 5. Anong volume ng hydrogen (n.u.) ang ilalabas kapag ang 20 g ng isang produkto na ginawa mula sa isang haluang metal ng sodium, potassium at copper sa mass ratio na 1:1:2 ay inilubog sa tubig?

6. Kalkulahin ang masa ng isang 9.8% sulfuric acid solution na kakailanganin upang matunaw ang apat na zinc granules kung ang masa ng bawat butil ay 0.2 g.

Sagot. 12.3 g.

7. Kalkulahin kung ano ang magiging mass fraction ng potassium hydroxide sa solusyon kung ang potassium metal na tumitimbang ng 3.9 g ay natunaw sa 80 ml ng tubig.

Sagot. 6.68%.

8. Sa panahon ng electrolysis ng isang tiyak na metal sulfate, 176 ml ng oxygen (n.o.) ay inilabas sa anode, at 1 g ng metal ay inilabas sa katod sa parehong oras. Anong metal sulfate ang kinuha?

Sagot. CuSO4.

9. Ang isang bakal na plato na tumitimbang ng 18 g ay inilubog sa isang solusyon ng tanso(II) sulfate. Kapag ito ay pinahiran ng tanso, ang masa nito ay naging 18.2 g. Anong masa ng bakal ang napunta sa solusyon?

Sagot. 1.4 g.

10. Ang isang bakal na plato na tumitimbang ng 5 g ay inilubog nang ilang panahon sa 50 ml ng isang 15% na solusyon ng tanso(II) sulfate, na ang density ay 1.12 g/cm 3 . Matapos alisin ang plato, ang masa nito ay natagpuan na 5.16 g Ano ang masa ng tanso(II) sulfate sa natitirang solusyon?

Sagot. 5.2 g.

Mga sagot sa mga gawain para sa pagpipigil sa sarili

6.1. Paglutas ng mga problema sa paksang "carbon subgroup"

Soda, bulkan, Venus, refrigerator - ano ang pagkakapareho nila? Carbon dioxide. Nakolekta namin para sa iyo ang pinakakawili-wiling impormasyon tungkol sa isa sa pinakamahalagang compound ng kemikal sa Earth.

Ano ang carbon dioxide

Ang carbon dioxide ay kilala pangunahin sa gaseous state nito, i.e. bilang carbon dioxide na may simpleng formula ng kemikal na CO2. Sa form na ito, ito ay umiiral sa ilalim ng normal na mga kondisyon - sa atmospheric pressure at "ordinaryong" temperatura. Ngunit sa tumaas na presyon, higit sa 5,850 kPa (tulad ng, halimbawa, ang presyon sa lalim ng dagat na humigit-kumulang 600 m), ang gas na ito ay nagiging likido. At kapag malakas na pinalamig (minus 78.5°C), nag-crystallize ito at nagiging tinatawag na dry ice, na malawakang ginagamit sa kalakalan para sa pag-iimbak ng mga frozen na pagkain sa mga refrigerator.

Ang likidong carbon dioxide at tuyong yelo ay ginagawa at ginagamit sa mga aktibidad ng tao, ngunit ang mga anyo na ito ay hindi matatag at madaling masira.

Ngunit ang carbon dioxide gas ay nasa lahat ng dako: ito ay inilalabas sa panahon ng paghinga ng mga hayop at halaman at isang mahalagang bahagi ng kemikal na komposisyon ng atmospera at karagatan.

Mga katangian ng carbon dioxide

Ang carbon dioxide CO2 ay walang kulay at walang amoy. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon wala itong lasa. Gayunpaman, kapag nakalanghap ka ng mataas na konsentrasyon ng carbon dioxide, maaari kang makaranas ng maasim na lasa sa iyong bibig, sanhi ng pagkatunaw ng carbon dioxide sa mauhog lamad at sa laway, na bumubuo ng mahinang solusyon ng carbonic acid.

Sa pamamagitan ng paraan, ito ay ang kakayahan ng carbon dioxide na matunaw sa tubig na ginagamit upang gumawa ng carbonated na tubig. Ang mga bula ng limonada ay parehong carbon dioxide. Ang unang kagamitan para sa saturating na tubig na may CO2 ay naimbento noong 1770, at noong 1783, ang masiglang Swiss na si Jacob Schweppes ay nagsimulang pang-industriya na produksyon ng soda (ang tatak ng Schweppes ay umiiral pa rin).

Ang carbon dioxide ay 1.5 beses na mas mabigat kaysa sa hangin, kaya ito ay may posibilidad na "tumira" sa mas mababang mga layer nito kung ang silid ay hindi maganda ang bentilasyon. Ang "dog cave" na epekto ay kilala, kung saan ang CO2 ay direktang inilabas mula sa lupa at naiipon sa taas na humigit-kumulang kalahating metro. Ang isang may sapat na gulang, na pumapasok sa gayong kuweba, sa taas ng kanyang paglaki ay hindi nakakaramdam ng labis na carbon dioxide, ngunit ang mga aso ay natagpuan ang kanilang sarili nang direkta sa isang makapal na layer ng carbon dioxide at nalason.

Hindi sinusuportahan ng CO2 ang pagkasunog, kaya naman ginagamit ito sa mga fire extinguisher at fire suppression system. Ang lansihin ng pagpatay sa isang nasusunog na kandila na may mga nilalaman ng isang parang walang laman na baso (ngunit sa katunayan carbon dioxide) ay nakabatay nang tumpak sa pag-aari na ito ng carbon dioxide.

Carbon dioxide sa kalikasan: likas na pinagkukunan

Ang carbon dioxide ay nabuo sa kalikasan mula sa iba't ibang mga mapagkukunan:

• Paghinga ng mga hayop at halaman.
  Alam ng bawat mag-aaral na ang mga halaman ay sumisipsip ng carbon dioxide CO2 mula sa hangin at ginagamit ito sa mga proseso ng photosynthesis. Ang ilang mga maybahay ay nagsisikap na makabawi para sa mga pagkukulang na may kasaganaan ng mga panloob na halaman. Gayunpaman, ang mga halaman ay hindi lamang sumisipsip, ngunit naglalabas din ng carbon dioxide sa kawalan ng liwanag - ito ay bahagi ng proseso ng paghinga. Samakatuwid, hindi magandang ideya ang isang gubat sa isang silid na hindi maganda ang bentilasyon: Ang mga antas ng CO2 ay tataas pa sa gabi.
• Aktibidad ng bulkan.
  Ang carbon dioxide ay bahagi ng mga gas ng bulkan. Sa mga lugar na may mataas na aktibidad ng bulkan, ang CO2 ay maaaring ilabas nang direkta mula sa lupa - mula sa mga bitak at bitak na tinatawag na mofets. Ang konsentrasyon ng carbon dioxide sa mga lambak na may mga mofet ay napakataas na maraming maliliit na hayop ang namamatay pagdating nila doon.
• Pagkabulok ng organikong bagay.
  Ang carbon dioxide ay nabuo sa panahon ng pagkasunog at pagkabulok ng mga organikong bagay. Ang malalaking natural na emisyon ng carbon dioxide ay kasama ng mga sunog sa kagubatan.

Ang carbon dioxide ay "naka-imbak" sa kalikasan sa anyo ng mga carbon compound sa mga mineral: karbon, langis, pit, limestone. Malaking reserba ng CO2 ay matatagpuan sa dissolved form sa mga karagatan sa mundo.

Ang paglabas ng carbon dioxide mula sa isang bukas na reservoir ay maaaring humantong sa isang limnological na sakuna, tulad ng nangyari, halimbawa, noong 1984 at 1986. sa mga lawa ng Manoun at Nyos sa Cameroon. Ang parehong mga lawa ay nabuo sa site ng mga crater ng bulkan - ngayon ay wala na sila, ngunit sa kalaliman ang bulkan na magma ay naglalabas pa rin ng carbon dioxide, na tumataas sa tubig ng mga lawa at natutunaw sa kanila. Bilang resulta ng isang bilang ng mga proseso ng klimatiko at geological, ang konsentrasyon ng carbon dioxide sa tubig ay lumampas sa isang kritikal na halaga. Isang malaking halaga ng carbon dioxide ang inilabas sa atmospera, na bumaba sa mga dalisdis ng bundok na parang avalanche. Humigit-kumulang 1,800 katao ang naging biktima ng mga limnological na kalamidad sa mga lawa ng Cameroon.

Mga artipisyal na mapagkukunan ng carbon dioxide

Ang pangunahing anthropogenic na mapagkukunan ng carbon dioxide ay:

• mga pang-industriyang emisyon na nauugnay sa mga proseso ng pagkasunog;
• transportasyon sa kalsada.

Sa kabila ng katotohanan na ang bahagi ng kapaligirang transportasyon sa mundo ay lumalaki, ang karamihan sa populasyon ng mundo ay hindi magkakaroon ng pagkakataon (o pagnanais) na lumipat sa mga bagong kotse.

Ang aktibong deforestation para sa mga layuning pang-industriya ay humahantong din sa pagtaas ng konsentrasyon ng carbon dioxide CO2 sa hangin.

Ang CO2 ay isa sa mga huling produkto ng metabolismo (ang pagkasira ng glucose at taba). Ito ay itinago sa mga tisyu at dinadala ng hemoglobin sa mga baga, kung saan ito ay inilalabas. Ang hangin na ibinuga ng isang tao ay naglalaman ng humigit-kumulang 4.5% carbon dioxide (45,000 ppm) - 60-110 beses na mas mataas kaysa sa hangin na nilalanghap.

Malaki ang papel ng carbon dioxide sa pag-regulate ng daloy ng dugo at paghinga. Ang pagtaas ng mga antas ng CO2 sa dugo ay nagiging sanhi ng paglawak ng mga capillary, na nagpapahintulot sa mas maraming dugo na dumaan, na naghahatid ng oxygen sa mga tisyu at nag-aalis ng carbon dioxide.

Ang sistema ng paghinga ay pinasigla din ng pagtaas ng carbon dioxide, at hindi ng kakulangan ng oxygen, gaya ng maaaring tila. Sa katotohanan, ang kakulangan ng oxygen ay hindi nararamdaman ng katawan sa loob ng mahabang panahon at ito ay lubos na posible na sa rarefied air ang isang tao ay mawawalan ng malay bago niya maramdaman ang kakulangan ng hangin. Ang stimulating property ng CO2 ay ginagamit sa mga artipisyal na respiration device: kung saan ang carbon dioxide ay hinahalo sa oxygen upang "simulan" ang respiratory system.

Carbon dioxide at tayo: bakit mapanganib ang CO2

Ang carbon dioxide ay kailangan para sa katawan ng tao tulad ng oxygen. Ngunit tulad ng oxygen, ang labis na carbon dioxide ay nakakapinsala sa ating kapakanan.

Ang mataas na konsentrasyon ng CO2 sa hangin ay humahantong sa pagkalasing ng katawan at nagiging sanhi ng estado ng hypercapnia. Sa hypercapnia, ang isang tao ay nakakaranas ng kahirapan sa paghinga, pagduduwal, pananakit ng ulo, at maaaring mawalan ng malay. Kung ang nilalaman ng carbon dioxide ay hindi bumababa, pagkatapos ay nangyayari ang gutom sa oxygen. Ang katotohanan ay ang parehong carbon dioxide at oxygen ay gumagalaw sa buong katawan sa parehong "transportasyon" - hemoglobin. Karaniwan, sila ay "naglalakbay" nang magkasama, na nakakabit sa iba't ibang lugar sa molekula ng hemoglobin. Gayunpaman, ang pagtaas ng konsentrasyon ng carbon dioxide sa dugo ay nagbabawas sa kakayahan ng oxygen na magbigkis sa hemoglobin. Bumababa ang dami ng oxygen sa dugo at nangyayari ang hypoxia.

Ang ganitong mga hindi malusog na kahihinatnan para sa katawan ay nangyayari kapag ang paglanghap ng hangin na may nilalamang CO2 na higit sa 5,000 ppm (maaaring ito ang hangin sa mga minahan, halimbawa). Upang maging patas, sa ordinaryong buhay, halos hindi tayo nakatagpo ng gayong hangin. Gayunpaman, ang isang mas mababang konsentrasyon ng carbon dioxide ay walang pinakamahusay na epekto sa kalusugan.

Ayon sa ilang mga natuklasan, kahit na 1,000 ppm CO2 ay nagdudulot ng pagkapagod at pananakit ng ulo sa kalahati ng mga paksa. Maraming mga tao ang nagsisimulang makaramdam ng kaba at kakulangan sa ginhawa kahit na mas maaga. Sa karagdagang pagtaas sa konsentrasyon ng carbon dioxide sa 1,500 - 2,500 ppm na kritikal, ang utak ay "tamad" na gumawa ng inisyatiba, magproseso ng impormasyon at gumawa ng mga desisyon.

At kung ang isang antas ng 5,000 ppm ay halos imposible sa pang-araw-araw na buhay, kung gayon ang 1,000 at kahit na 2,500 ppm ay madaling maging bahagi ng realidad ng modernong tao. Ang sa amin ay nagpakita na sa bihirang maaliwalas na mga silid-aralan sa paaralan, ang mga antas ng CO2 ay nananatiling higit sa 1,500 ppm sa karamihan ng oras, at kung minsan ay tumalon sa itaas ng 2,000 ppm. Mayroong lahat ng dahilan upang maniwala na ang sitwasyon ay katulad sa maraming mga opisina at kahit na mga apartment.

Itinuturing ng mga physiologist na ang 800 ppm ay isang ligtas na antas ng carbon dioxide para sa kapakanan ng tao.

Natuklasan ng isa pang pag-aaral ang isang link sa pagitan ng mga antas ng CO2 at oxidative stress: kung mas mataas ang antas ng carbon dioxide, mas dumaranas tayo ng oxidative stress, na pumipinsala sa mga selula ng ating katawan.

Carbon dioxide sa atmospera ng Earth

Mayroon lamang halos 0.04% CO2 sa atmospera ng ating planeta (ito ay humigit-kumulang 400 ppm), at kamakailan lamang ay mas kaunti pa ito: ang carbon dioxide ay tumawid sa markang 400 ppm lamang noong taglagas ng 2016. Iniuugnay ng mga siyentipiko ang pagtaas ng mga antas ng CO2 sa atmospera sa industriyalisasyon: sa kalagitnaan ng ika-18 siglo, sa bisperas ng Industrial Revolution, ito ay halos 270 ppm lamang.

Ang pakikipag-ugnayan ng carbon sa carbon dioxide ay nagpapatuloy ayon sa reaksyon

Ang sistema na isinasaalang-alang ay binubuo ng dalawang phase - solid carbon at gas (f = 2). Tatlong nakikipag-ugnayan na mga sangkap ay magkakaugnay sa pamamagitan ng isang equation ng reaksyon, samakatuwid, ang bilang ng mga independiyenteng sangkap k = 2. Ayon sa tuntunin ng Gibbs phase, ang bilang ng mga antas ng kalayaan ng system ay magiging katumbas ng

C = 2 + 2 – 2 = 2.

Nangangahulugan ito na ang mga equilibrium na konsentrasyon ng CO at CO 2 ay mga function ng temperatura at presyon.

Ang reaksyon (2.1) ay endothermic. Samakatuwid, ayon sa prinsipyo ng Le Chatelier, ang pagtaas ng temperatura ay nagbabago sa equilibrium ng reaksyon sa direksyon ng pagbuo ng karagdagang halaga ng CO.

Kapag naganap ang reaksyon (2.1), 1 mol ng CO 2 ang natupok, na sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay may volume na 22400 cm 3, at 1 mol ng solid carbon na may volume na 5.5 cm 3. Bilang resulta ng reaksyon, nabuo ang 2 moles ng CO, ang dami nito sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay 44800 cm 3.

Mula sa data sa itaas sa pagbabago sa dami ng mga reagents sa panahon ng reaksyon (2.1), ito ay sumusunod:

1. Ang pagbabagong isinasaalang-alang ay sinamahan ng isang pagtaas sa dami ng mga nakikipag-ugnay na sangkap. Samakatuwid, alinsunod sa prinsipyo ng Le Chatelier, ang pagtaas ng presyon ay magtataguyod ng reaksyon sa direksyon ng pagbuo ng CO 2.
2. Ang pagbabago sa dami ng solid phase ay bale-wala kumpara sa pagbabago sa volume ng gas. Samakatuwid, para sa mga heterogenous na reaksyon na kinasasangkutan ng mga gas na sangkap, maaari nating ipagpalagay na may sapat na katumpakan na ang pagbabago sa dami ng mga nakikipag-ugnay na sangkap ay tinutukoy lamang ng bilang ng mga moles ng mga gas na sangkap sa kanan at kaliwang bahagi ng equation ng reaksyon.

Ang equilibrium constant ng reaksyon (2.1) ay tinutukoy mula sa expression

Kung kukuha tayo ng grapayt bilang karaniwang estado kapag tinutukoy ang aktibidad ng carbon, pagkatapos ay isang C = 1

Ang numerical value ng equilibrium constant ng reaksyon (2.1) ay maaaring matukoy mula sa equation

Ang mga datos sa epekto ng temperatura sa halaga ng pare-parehong ekwilibriyo ng reaksyon ay ibinibigay sa Talahanayan 2.1.

Talahanayan 2.1– Mga halaga ng equilibrium constant ng reaksyon (2.1) sa iba't ibang temperatura

Mula sa ibinigay na data ay malinaw na sa temperatura na humigit-kumulang 1000K (700 o C) ang equilibrium constant ng reaksyon ay malapit sa pagkakaisa. Nangangahulugan ito na sa rehiyon ng katamtamang temperatura, ang reaksyon (2.1) ay halos ganap na mababalik. Sa mataas na temperatura ang reaksyon ay nagpapatuloy nang hindi maibabalik patungo sa pagbuo ng CO, at sa mababang temperatura sa kabaligtaran na direksyon.

Kung ang bahagi ng gas ay binubuo lamang ng CO at CO 2, na nagpapahayag ng bahagyang presyon ng mga nakikipag-ugnayan na mga sangkap sa pamamagitan ng kanilang mga konsentrasyon ng volume, ang equation (2.4) ay maaaring bawasan sa anyo

Sa mga kondisyong pang-industriya, ang CO at CO 2 ay nakuha bilang resulta ng pakikipag-ugnayan ng carbon sa oxygen sa hangin o sabog na pinayaman ng oxygen. Kasabay nito, lumilitaw ang isa pang bahagi sa system - nitrogen. Ang pagpapakilala ng nitrogen sa pinaghalong gas ay nakakaapekto sa ratio ng mga konsentrasyon ng equilibrium ng CO at CO 2 sa katulad na paraan sa pagbaba ng presyon.

Mula sa equation (2.6) malinaw na ang komposisyon ng equilibrium gas mixture ay isang function ng temperatura at presyon. Samakatuwid, ang solusyon sa equation (2.6) ay grapikong binibigyang kahulugan gamit ang isang ibabaw sa tatlong-dimensional na espasyo sa mga coordinate T, Ptot at (%CO). Ang pang-unawa ng gayong pag-asa ay mahirap. Ito ay mas maginhawa upang ilarawan ito sa anyo ng isang pag-asa ng komposisyon ng isang equilibrium na halo ng mga gas sa isa sa mga variable, na ang pangalawa sa mga parameter ng system ay pare-pareho. Bilang halimbawa, ang Figure 2.1 ay nagpapakita ng data sa epekto ng temperatura sa komposisyon ng equilibrium gas mixture sa Ptot = 10 5 Pa.

Dahil sa kilalang paunang komposisyon ng pinaghalong gas, maaaring hatulan ng isa ang direksyon ng reaksyon (2.1) gamit ang equation

Kung ang presyon sa sistema ay nananatiling hindi nagbabago, ang kaugnayan (2.7) ay maaaring mabawasan sa anyo

Larawan 2.1– Depende sa komposisyon ng equilibrium ng gas phase para sa reaksyon C + CO 2 = 2CO sa temperatura sa P CO + P CO 2 = 10 5 Pa.

Para sa isang halo ng gas na ang komposisyon ay tumutugma sa point a sa Figure 2.1,. Kasabay nito

at G > 0. Kaya, ang mga punto sa itaas ng equilibrium curve ay nagpapakilala sa mga sistema na ang diskarte sa estado ng thermodynamic equilibrium ay nagpapatuloy sa pamamagitan ng reaksyon

Sa katulad na paraan, maipapakita na ang mga punto sa ibaba ng kurba ng ekwilibriyo ay nagpapakilala sa mga sistemang lumalapit sa estado ng ekwilibriyo sa pamamagitan ng reaksyon.

DEPINISYON

Carbon dioxide(carbon dioxide, carbonic anhydride, carbon dioxide) – carbon monoxide (IV).

Formula – CO 2. Mass ng molar - 44 g / mol.

Mga kemikal na katangian ng carbon dioxide

Ang carbon dioxide ay kabilang sa klase ng acidic oxides, i.e. Kapag nakikipag-ugnayan sa tubig, ito ay bumubuo ng isang acid na tinatawag na carbonic acid. Ang carbonic acid ay hindi matatag sa kemikal at sa sandali ng pagbuo ay agad itong nasira sa mga bahagi nito, i.e. Ang reaksyon sa pagitan ng carbon dioxide at tubig ay nababaligtad:

CO 2 + H 2 O ↔ CO 2 ×H 2 O(solusyon) ↔ H 2 CO 3 .

Kapag pinainit, ang carbon dioxide ay nahahati sa carbon monoxide at oxygen:

2CO 2 = 2CO + O 2.

Tulad ng lahat ng acidic oxides, ang carbon dioxide ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga reaksyon ng pakikipag-ugnayan sa mga pangunahing oxides (nabuo lamang ng mga aktibong metal) at mga base:

CaO + CO 2 = CaCO 3;

Al 2 O 3 + 3CO 2 = Al 2 (CO 3) 3;

CO 2 + NaOH (dilute) = NaHCO 3 ;

CO 2 + 2NaOH (conc) = Na 2 CO 3 + H 2 O.

Hindi sinusuportahan ng carbon dioxide ang pagkasunog;

CO 2 + 2Mg = C + 2MgO (t);

CO 2 + 2Ca = C + 2CaO (t).

Ang carbon dioxide ay tumutugon sa mga simpleng sangkap tulad ng hydrogen at carbon:

CO 2 + 4H 2 = CH 4 + 2H 2 O (t, kat = Cu 2 O);

CO 2 + C = 2CO (t).

Kapag ang carbon dioxide ay tumutugon sa mga peroxide ng mga aktibong metal, ang mga carbonate ay nabuo at ang oxygen ay inilabas:

2CO 2 + 2Na 2 O 2 = 2Na 2 CO 3 + O 2.

Ang isang husay na reaksyon sa carbon dioxide ay ang reaksyon ng pakikipag-ugnayan nito sa tubig ng dayap (gatas), i.e. na may calcium hydroxide, kung saan nabuo ang isang puting precipitate - calcium carbonate:

CO 2 + Ca(OH) 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O.

Mga pisikal na katangian ng carbon dioxide

Ang carbon dioxide ay isang gas na sangkap na walang kulay o amoy. Mas mabigat kaysa sa hangin. Thermal na matatag. Kapag na-compress at pinalamig, madali itong nababago sa likido at solidong estado. Ang carbon dioxide sa isang solidong pinagsama-samang estado ay tinatawag na "dry ice" at madaling sumikat sa temperatura ng silid. Ang carbon dioxide ay mahinang natutunaw sa tubig at bahagyang tumutugon dito. Densidad – 1.977 g/l.

Produksyon at paggamit ng carbon dioxide

Mayroong mga pang-industriya at laboratoryo na pamamaraan para sa paggawa ng carbon dioxide. Kaya, sa industriya ito ay nakuha sa pamamagitan ng pagsunog ng limestone (1), at sa laboratoryo sa pamamagitan ng pagkilos ng mga malakas na acid sa mga carbonic acid salts (2):

CaCO 3 = CaO + CO 2 (t) (1);

CaCO 3 + 2HCl = CaCl 2 + CO 2 + H 2 O (2).

Ginagamit ang carbon dioxide sa pagkain (carbonating lemonade), kemikal (kontrol sa temperatura sa paggawa ng mga synthetic fibers), metalurhiko (proteksiyon sa kapaligiran, tulad ng brown gas precipitation) at iba pang industriya.

Mga halimbawa ng paglutas ng problema

HALIMBAWA 1

Mag-ehersisyo	Anong dami ng carbon dioxide ang ilalabas sa pamamagitan ng pagkilos ng 200 g ng isang 10% na solusyon ng nitric acid sa bawat 90 g ng calcium carbonate na naglalaman ng 8% na mga impurities na hindi matutunaw sa acid?
61. Paano nagbabago ang mga katangian ng mga elemento sa carbon subgroup sa pagtaas ng singil ng atomic nucleus? Bakit?	Molar mass ng nitric acid at calcium carbonate, na kinakalkula gamit ang talahanayan ng mga elemento ng kemikal ng D.I. Mendeleev - 63 at 100 g / mol, ayon sa pagkakabanggit. Isulat natin ang equation para sa paglusaw ng limestone sa nitric acid: CaCO 3 + 2HNO 3 → Ca(NO 3) 2 + CO 2 + H 2 O. ω(CaCO 3) cl = 100% - ω admixture = 100% - 8% = 92% = 0.92. Pagkatapos, ang masa ng purong calcium carbonate ay: m(CaCO 3) cl = m limestone × ω(CaCO 3) cl / 100%; m(CaCO 3) cl = 90 × 92 / 100% = 82.8 g. Ang dami ng calcium carbonate substance ay katumbas ng: n(CaCO 3) = m(CaCO 3) cl / M(CaCO 3); n(CaCO 3) = 82.8 / 100 = 0.83 mol. Ang masa ng nitric acid sa solusyon ay magiging katumbas ng: m(HNO 3) = m(HNO 3) solusyon × ω(HNO 3) / 100%; m(HNO 3) = 200 × 10 / 100% = 20 g. Ang halaga ng calcium nitric acid ay katumbas ng: n(HNO 3) = m(HNO 3) / M(HNO 3); n(HNO 3) = 20 / 63 = 0.32 mol. Sa pamamagitan ng paghahambing ng mga halaga ng mga sangkap na nag-react, natutukoy namin na ang nitric acid ay kulang, samakatuwid, ang mga karagdagang kalkulasyon ay ginawa gamit ang nitric acid. Ayon sa equation ng reaksyon n(HNO 3): n(CO 2) = 2:1, samakatuwid n(CO 2) = 1/2×n(HNO 3) = 0.16 mol. Pagkatapos, ang dami ng carbon dioxide ay magiging katumbas ng: V(CO 2) = n(CO 2)×V m; V(CO 2) = 0.16 × 22.4 = 3.58 g.
Sagot	Ang dami ng carbon dioxide ay 3.58 g.

Isipin natin ang sitwasyong ito:

Nagtatrabaho ka sa isang laboratoryo at nagpasya kang magsagawa ng isang eksperimento. Upang gawin ito, binuksan mo ang cabinet na may mga reagents at biglang nakita ang sumusunod na larawan sa isa sa mga istante. Dalawang garapon ng mga reagents ang tinanggalan ng mga etiketa at ligtas na nanatiling nakalagay sa malapit. Kasabay nito, hindi na posible na matukoy nang eksakto kung aling garapon ang tumutugma sa kung aling label, at ang mga panlabas na palatandaan ng mga sangkap kung saan maaari silang makilala ay pareho.

Sa kasong ito, maaaring malutas ang problema gamit ang tinatawag na husay na reaksyon.

Mga reaksyon ng husay Ito ang mga reaksyon na ginagawang posible na makilala ang isang sangkap mula sa isa pa, pati na rin upang malaman ang husay na komposisyon ng mga hindi kilalang sangkap.

Halimbawa, alam na ang mga kasyon ng ilang mga metal, kapag ang kanilang mga asin ay idinagdag sa apoy ng burner, kulayan ito ng isang tiyak na kulay:

Ang pamamaraang ito ay gagana lamang kung ang mga sangkap na nakikilala ay nagbabago ng kulay ng apoy nang iba, o ang isa sa mga ito ay hindi nagbabago ng kulay.

Ngunit, sabihin nating, tulad ng swerte, ang mga sangkap na tinutukoy ay hindi nagbibigay kulay sa apoy, o nagbibigay ng kulay sa parehong kulay.

Sa mga kasong ito, kakailanganing makilala ang mga sangkap gamit ang iba pang mga reagents.

Sa anong kaso maaari nating makilala ang isang sangkap mula sa iba gamit ang anumang reagent?

Mayroong dalawang mga pagpipilian:

• Ang isang sangkap ay tumutugon sa idinagdag na reagent, ngunit ang pangalawa ay hindi. Sa kasong ito, dapat na malinaw na nakikita na ang reaksyon ng isa sa mga panimulang sangkap na may idinagdag na reagent ay aktwal na naganap, iyon ay, ang ilang panlabas na palatandaan nito ay sinusunod - nabuo ang isang precipitate, isang gas ang pinakawalan, isang pagbabago ng kulay ang naganap. , atbp.

Halimbawa, imposibleng makilala ang tubig mula sa isang solusyon ng sodium hydroxide gamit ang hydrochloric acid, sa kabila ng katotohanan na ang alkalis ay tumutugon nang maayos sa mga acid:

NaOH + HCl = NaCl + H2O

Ito ay dahil sa kawalan ng anumang panlabas na palatandaan ng isang reaksyon. Ang isang malinaw, walang kulay na solusyon ng hydrochloric acid kapag inihalo sa isang walang kulay na solusyon ng hydroxide ay bumubuo ng parehong malinaw na solusyon:

Ngunit sa kabilang banda, maaari mong makilala ang tubig mula sa isang may tubig na solusyon ng alkali, halimbawa, gamit ang isang solusyon ng magnesium chloride - sa reaksyong ito isang puting precipitate ang bumubuo:

2NaOH + MgCl 2 = Mg(OH) 2 ↓+ 2NaCl

2) ang mga sangkap ay maaari ding makilala sa isa't isa kung pareho silang tumutugon sa idinagdag na reagent, ngunit gagawin ito sa iba't ibang paraan.

Halimbawa, maaari mong makilala ang isang sodium carbonate solution mula sa isang silver nitrate solution gamit ang isang hydrochloric acid solution.

Ang hydrochloric acid ay tumutugon sa sodium carbonate upang maglabas ng walang kulay, walang amoy na gas - carbon dioxide (CO 2):

2HCl + Na 2 CO 3 = 2NaCl + H 2 O + CO 2

at may silver nitrate upang makabuo ng puting cheesy precipitate AgCl

HCl + AgNO 3 = HNO 3 + AgCl↓

Ang mga talahanayan sa ibaba ay nagpapakita ng iba't ibang mga opsyon para sa pag-detect ng mga partikular na ion:

Mga husay na reaksyon sa mga cation

Cation	Reagent	Tanda ng reaksyon
Ba 2+	SO 4 2-	Ba 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 ↓
Cu 2+		1) Pag-ulan ng asul na kulay: Cu 2+ + 2OH − = Cu(OH) 2 ↓ 2) Itim na sediment: Cu 2+ + S 2- = CuS↓
Pb 2+	S 2-	Black precipitate: Pb 2+ + S 2- = PbS↓
Ag+	Cl −	Pag-ulan ng isang puting precipitate, hindi matutunaw sa HNO 3, ngunit natutunaw sa ammonia NH 3 ·H 2 O: Ag + + Cl − → AgCl↓
Fe 2+	2) Potassium hexacyanoferrate (III) (red blood salt) K 3	1) Pag-ulan ng isang puting precipitate na nagiging berde sa hangin: Fe 2+ + 2OH − = Fe(OH) 2 ↓ 2) Pag-ulan ng asul na pag-ulan (Turnboole blue): K + + Fe 2+ + 3- = KFe↓
Fe 3+	2) Potassium hexacyanoferrate (II) (dilaw na asin sa dugo) K 4 3) Rodanide ion SCN −	1) Brown precipitate: Fe 3+ + 3OH − = Fe(OH) 3 ↓ 2) Pag-ulan ng asul na precipitate (Prussian blue): K + + Fe 3+ + 4- = KFe↓ 3) Ang hitsura ng matinding pula (pula ng dugo) na pangkulay: Fe 3+ + 3SCN − = Fe(SCN) 3
Al 3+	Alkali (amphoteric properties ng hydroxide)	Pag-ulan ng isang puting precipitate ng aluminum hydroxide kapag nagdaragdag ng isang maliit na halaga ng alkali: OH − + Al 3+ = Al(OH) 3 at ang pagkatunaw nito sa karagdagang pagbuhos: Al(OH) 3 + NaOH = Na
NH4+	OH − , pag-init	Paglabas ng gas na may masangsang na amoy: NH 4 + + OH − = NH 3 + H 2 O Asul na pag-ikot ng basang litmus paper
H+ (acidic na kapaligiran)	Mga tagapagpahiwatig: − litmus − methyl orange	Paglamlam ng pula

Mga husay na reaksyon sa mga anion

Anion	Epekto o reagent	Tanda ng reaksyon. Equation ng reaksyon
SO 4 2-	Ba 2+	Ang pagbuo ng isang puting precipitate, hindi matutunaw sa mga acid: Ba 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 ↓
HINDI 3 −	1) Idagdag ang H 2 SO 4 (conc.) at Cu, init 2) Pinaghalong H 2 SO 4 + FeSO 4	1) Pagbubuo ng isang asul na solusyon na naglalaman ng mga Cu 2+ ions, paglabas ng brown gas (NO 2) 2) Ang hitsura ng kulay ng nitroso-iron (II) sulfate 2+. Kulay mula violet hanggang kayumanggi (brown ring reaction)
PO 4 3-	Ag+	Pag-ulan ng isang mapusyaw na dilaw na pag-ulan sa isang neutral na kapaligiran: 3Ag + + PO 4 3- = Ag 3 PO 4 ↓
CrO 4 2-	Ba 2+	Pagbuo ng isang dilaw na namuo, hindi matutunaw sa acetic acid, ngunit natutunaw sa HCl: Ba 2+ + CrO 4 2- = BaCrO 4 ↓
S 2-	Pb 2+	Black precipitate: Pb 2+ + S 2- = PbS↓
CO 3 2-		1) Pag-ulan ng isang puting precipitate, natutunaw sa mga acid: Ca 2+ + CO 3 2- = CaCO 3 ↓ 2) Ang paglabas ng walang kulay na gas ("kumukulo"), na nagiging sanhi ng pag-ulap ng tubig ng apog: CO 3 2- + 2H + = CO 2 + H 2 O
CO2	Lime water Ca(OH) 2	Pag-ulan ng isang puting precipitate at ang paglusaw nito sa karagdagang pagpasa ng CO 2: Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2
SO 3 2-	H+	Paglabas ng SO 2 gas na may katangian na masangsang na amoy (SO 2): 2H + + SO 3 2- = H 2 O + SO 2
F −	Ca2+	Puting namuo: Ca 2+ + 2F − = CaF 2 ↓
Cl −	Ag+	Pag-ulan ng isang puting cheesy precipitate, hindi matutunaw sa HNO 3, ngunit natutunaw sa NH 3 ·H 2 O (conc.): Ag + + Cl − = AgCl↓ AgCl + 2(NH 3 ·H 2 O) = ) Maaari ka ring maging interesado sa: Algorithm para sa pagbibigay ng mga bakasyon sa mga mag-aaral na nagtapos sa HSE Dumating na ang masayang oras para sa mga mag-aaral na magtatapos. At ni ang military registration at enlistment offices, o... Mga lupain ng Poland sa Middle Ages at maagang modernong panahon Poland noong ika-10 - unang bahagi ng ika-12 siglo Preface Ancient Slavs (L.P. Lapteva) Mga mapagkukunan sa kasaysayan ng mga Slav. kaayusan sa lipunan... Ang pinakamahusay na mga talinghaga tungkol sa kahulugan ng buhay, mga problema sa buhay at mga layunin sa buhay “The Parable of Good and Evil” Noong unang panahon, isang matandang Indian ang nagpahayag sa kanyang apo ng isang katotohanan sa buhay:... Paano pagsasama-samahin ang write-off ng fixed assets sa accounting at tax accounting? Ang mga materyales ay inihanda ng mga auditor ng kumpanyang "Pravovest Audit" Movable property, hindi... Pinakabagong publikasyon mula sa seksyong "biopsy". Ang lahat ng mga materyales sa site ay inihanda ng mga espesyalista sa larangan ng operasyon, anatomy at dalubhasang... © 2024 “Site tungkol sa kolesterol. Mga sakit. Atherosclerosis. Obesity. Droga. Nutrisyon"