Көміртек және оның қосылыстары

                                 Н₂О + СО₂          Н₂СО₃

 

    Судағы ерітіндісінде қышқыл өте тұрақсыз болғандықтан, көміртек диоксиді мен суға ыдырап кетеді:

                             

                               Н₂СО₃          СО₂ + Н₂О

  

     Көміртек диоксиді СО₂ негіздік оксидтермен әрекеттесіп, тұз түзеді:

                                 

                                 СО₂ + СаO  = CaCO₃

    

     Кальций гидроксидінің мөлдір ерітіндісіне СО₂ газын жіберсе, ақ түсті тұнба-кальций карбонаты СаСО₃ пайда болады:

                             

                                 СО₂ + Са(OH)₂  =  CaCO₃    + H₂O

    

     Кальций карбонатының судағы ерітіндісіне көміртек (IV) оксидінің артық мөлшерін жіберсе, суда еритін кальций гидрокарбонаты Са(HCO₃)₂ түзіледі:

                               

                                СаСО₃ + Н₂О +СО₂  =  Ca(HCO₃)₂

    

     Қолданылуы. Көміртек диоксиді тамақ өнеркәсібінде, сусынды, минералды суды газдандыруға, өрт сөндіруге, «құрғақ мұз» деген атпен тоңазытқыш қондырғыда қолданылады. Тамақ өнеркәсібінде көміртек диоксидімен өңдеп қантты тазартады. Одан кристалдық сода, көмір қышқылы, ас содасы, жуғыш заттар алып, тұрмыста қолданылады.

     Көмір қышқылы Н₂СО₃ екінегізді әлсіз электролит, ол тұрақсыз қосылыс, бос күйінде алуға болмайды.

     Көмір қышқылының  Н₂СО₃ құрылымдық формуласы:

                                         Н      O

                                                           C = O

                                         Н       О

         

     Көмір қышқылының судағы ерітіндісі әлсіз электролит, оның диссоциациялану дәрежесі 0,17%. Екінегізді қышқыл ретінде сатылап Н⁺ және НСО₃^-  ионына диссоциацияланады да, карбонат ионының СО₃^2- мөлшері аз болады:

                   Н₂СО₃          Н⁺ + НСО₃^-  гидрокарбонат ионы

                   

                   НСО₃^-          Н⁺ + СО₃^2-     карбонат ионы

    

     Химиялық  қасиеттері.

     Көмір қышқылы  басқа екінегізді қышқылдар тәрізді  сілтілермен орта және қышқыл  тұздар түзе әрекеттеседі:

                       

                     Н₂СО₃ + 2NaOH  =  Na₂CO₃ + 2H₂O                                                                                      

                                       конц.

                     H₂CO₃ + NaOH  =  NaHCO₃ + 2H₂O            

                                       сұйылт. 

     Гидрокарбонаттарға  сілтінің артық мөлшерімен әсер  етсе, карбонатқа айналады:

                      NaHCO₃ + NaOH  =  Na₂CO₃ + H₂O

 

     Көмір қышқылының  мынадай тұздары: Na₂CO₃, К₂СО₃, (NH₄)₂CO₃ суда жақсы ериді, қалған карбонаттар суда аз ериді немесе ерімейді. Ал гидрокарбонаттарының бәрі суда жақсы ериді.

     Көмір қышқылының  тұздары қыздырғанда ыдырайды:

                                      t

                        CaCO₃  =  CaO + CO₂

                        2NaHCO₃  =  Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O

 

     Натрий және калий карбонаттары суда ерігенде гидролизденіп, сілтілік орта көрсетеді:

                        

                          Na₂CO₃ + HOH         NaOH + NaHCO₃

                           CO₃^2- + HOH          HCO₃^- + OH^-  (сілтілік орта)

                           

     Басқа тұздардан карбонаттарды және гидрокарбонаттарды ажыратып-тану үшін күшті қышқылмен әсер етеді.

     Карбонаттар  мен гидрокарбонаттар анионын   СО₃^2- , НСО₃^- анықтайтын сапалық реакцияларға мынадай тәжірбие жасап көз жеткізуге болады. Мәселен, натрий карбонатына күшті қышқылдармен HCI, H₂SO₄  әсер етсе, «быжылдаған газ» бөліне бастайды. Ол СО₂ газы:

                               

                                Na₂CO₃ + 2HCI  =  2NaCI + H₂O + CO₂            

                                       

     Бөлінген көміртек (IV) оксидін мөлдір әк суынан  өткізгенде, ақ түсті тұнба –  кальций карбонаты СаСО₃ пайда болады:

                                

                                СО₂ + Са(OH)₂  =  CaCO₃   + H₂O  

 

     Қолданылуы. Тұздардың ішіндегі көп қолданылатыны, натрий гидрокарбонаты NaHCO₃, ол ас содасы деп те аталады. Адам асқазанында қышқыл көбейгенде 2% - тік сода ерітіндісін ішеді. Ас содасы және аммоний гидрокарбонаты нан пісіруде, кондитер ісінде көп қолданылады.

     Табиғи карбонаттар  ішінде  көп тарағаны кальций  карбонаты СаСО₃ деп аталатын минерал ретінде белгілі. Ол бордың, мәрмәрдің, әктастың негізі құрам бөлігін құрайды. Натрий карбонатының декагидраты Na₂CO₃ ∙10H₂O химия өнеркәсібіне қажетті өнімнің бірі. Егер оны өте қатты қыздырса, кристалданған су ұшып, сусыз сода түзіледі:

                                                                  t

                              2Na₂CO₃ ∙ 10H₂O  =  Na₂CO₃ + 10H₂O

   

      Түзілген  өнімнің техникалық атауы –  кальцийленген сода. Оны пайдаланып, өндірісте сабын, шыны және  кір жуатын заттар алады.

   

                                          

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                             Қорытынды

 

     Құрамында көміртек бар заттар табиғатта көп таралған. Олардың бірі бұзылып, екіншісі түзіліп жатады. Органикалық заттар жанғанда, шірігенде көміртек (IV) оксиді атмосфераға таралады. Ал жасыл өсімдіктер жарықта күн сәулесінің энергиясын сіңіре отырып, фотосинтез процесі кезінде СО₂ мен Н₂О – дан органикалық зат – глюкоза С₆Н₁₂О₆ түзеді. Бұл процесс күрделі, жалпы реакция теңдеуін былайша өрнектеуге болады:

                                                  жарық

                             6СО₂ + 6Н₂О                 С₆Н₁₂О₆  + 6СО₂

                                                фотосинтез  глюкоза

 

     Табиғатта бос күйіндегі оттек газы және жануарларға азық болатын органикалық заттар осылай пайда болады. Адам өсімдіктерден және жануарлардан алынатын тағамдарды пайдаланады. Ондағы көміртек қосылыстары адам организміне өтеді. Тіршілік ету нәтижесінде организмде үздіксіз зат алмасу процесі жүреді де, көміртек қосылысы соңғы өнімдермен бірге тыныс алғанда, көміртек (IV) оксиді түрінде қоршаған ортаға бөлініп шығады.

      Осы айналым  табиғатта жалғаса береді. Өсімдіктер  мен жануарлар қалдығының біразы  жанғыш кендерге, яғни табиғи  газға, таскөмірге, мұнайға айналады. Оны адам отын ретінде пайдаланады.  Одан шығатын жану өнімі СО₂ атмосфераға араласады.

     Атмосферадағы  жинақталған көмірқышқыл газы  фотосинтез процесіне қатысуымен  қатар орасан зор көлемде мұхит,  көлдердің суында еріп, ондағы Са²⁺, Мg²⁺ иондармен байланысып, су түбіне шөгеді.

     Тау жыныстары  мен минералдар мүжілгенде, көмірқышқыл  газының қатысуымен карбонаттар  мен гидрокарбонатты қосылыстар  пайда болады. Әктасты өртегенде,  жанартау атқылағанда, түрлі жер  астынан шығатын минералды сулар  құрамынан атмосфераға көміртек  диоксиді СО₂ газы қайта тарайды да, фотосинтез процесіне қатысады.

     Көміртектің  айналымы осылай табиғатта үздіксіз  жүріп жатады. Органикалық заттан бейорганикалық зат түзілуі және керісінше процестер үнемі қайталанып отырады.

 

    

 

 

 

 

 

 

 

 

             

 

                          

 

 

 

 

                       Пайдаланған әдебиеттер

 

1. Б.А. Бірімжанов «Жалпы химия»,   327-342 беттер

 

  2. Н.Нұрахметов, К.Сарманова,  К.Жексембина, Н.Заграничная, Ә.Темірболатова   «Химия»  9 сынып, «Мектеп» баспасы, 2009 жыл, 70-82 беттер                   

                                     

                                   

                                 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                 Мазмұны

 

 

1. Көміртек
2. Карбидтер
3. Көміртек (II) оксиді
4. Көміртек (IV) оксиді
5. Көмір қышқылы
6. Қорытынды
7. Пайдаланған әдебиеттер