Углекислый газ в химии формула: Углекислый газ – формула, молярная масса, физические свойства (8 класс, химия)

alexxlab | 17.04.1979 | 0 | Разное

Содержание

Секреты шампанского – химический состав, пузырьки и шипение!

По доброй традиции встреча Нового года у большинства людей не обходится без открытой бутылки шампанского. Напиток в бокале с его специфическими пузырьками завораживает, но в тоже время может казаться достаточно простыми.

На самом деле внутри в шампанском множество интересных химических соединений, жизненно важных для восприятия вкуса и аромата игристого.

А еще, там на много больше пузырей, чем вы могли бы себе представить.

 

1. Химия в бокале шампанского

Очевидный вклад химии, который вызывает пузыри в шампанском это в первую очередь диоксид углерода, который в “идеале” появляется в процессе брожения. Шампанское это необычное вино. Его главное отличие в том, что оно проходит два брожения – первое перед розливом, и второе в бутылке, прежде чем оно становится алкогольным напитком. Результат второй ферментации – углекислый газ и этанол, без которых невозможно себе представить готовый продукт.

В среднем 0,75 л бутылка шампанского содержит около 7,5 граммов растворенного углекислого газа

– возможно это звучит, как небольшое колличество, но, когда бутылка открыта, она выпустит около 5 литров углекислого газа, если вы не закроете её пробкой. Так сколько же всего пузырьков в шампанском? Предполагается, что в бутылке шампанского свободный объем порядка 100 мл занимают около 20 миллионов пузырьков. Но это только не большая часть углекислого газа – всего лишь около 20% из них выходит из шампанского в виде пузырьков.

2. Откуда в шампанском пузырьки?

100 мл в горлышке бутылки шампанского занимают около 20 миллионов пузырьков!

Люди, иногда задаются вопросом: «Откуда в шампанском пузырьки?».
Для зарождения в первую очередь пузырьки нуждаются в центрах формирования. Мельчайшие целлюлозные волокна (пылинки), которые либо попали из воздуха или остались в бокале после его протирки полотенцем, собирают молекулы газа в пузырьки, когда наполняется бокал шампанского. Молекулам растворенного углекислого газа, как правило, не хватает энергии для того, чтобы пройти между молекул жидкости, но объединяясь молекулы газа формируют пузырьки, которые выходят из напитка. Вот откуда в шампанском пузырьки.

3. Шипение – ароматный секрет шампанского

А еще всем знакомо характерное шипение шампанского! Исследования показали, что пузырьки также имеют важный вклад во вкус и аромат вина. Они увлекают за собой и уносят наружу некоторые вещества содержащиеся в вине, когда поднимаются. Когда пузырьки достигают поверхности и лопаются, эти соединения могут быть выброшены в воздух в виде крошечных капель жидкости. Ученые проанализировали состав этих капель, собранных путем проведения предметного стекла микроскопа над шампанским. Далее из капель собранных на стекле готовился раствор, который анализировался на спектрометре с целью идентификации соединений, присутствующих в нем.

4. Химический состав пузырьков шампанского

Было обнаружены большое количество веществ, придающих вкус и аромат, некоторые из которых показаны в инфографике. В составе присутствуют сотни компонентов, некоторые до сих пор не идентифицированы, но интересно то, что состав этих капель (собранных при помощи стёклышка) отличается от основного состава вина. Это связано с тем, что только определенные молекулы соединений притягиваются к поверхности пузырьков и выводятся при их помощи, что конечно же влияет на состав капель. Авторы исследования утверждают, что многие из этих соединений способствуют аромату шампанского. Это значит, что капельки, рассеянные лопнувшими пузырьками, необходимы и для аромата и вкуса шампанского.

И еще видео: интересные факты о шампанском

 

Делитесь впечатлениями!

запишите химические формулы веществ: вода , углекислый газ , кислород , азот , поваренная

в ланцюжок якої довжини розміщаються молекули води масою 1 грам? лінійний розмір молекули води l=1,38 * 10¹⁰ м​

до розчину масою 300 грам з масовою часткою барій нітрату 5% додали ще 15 грам солі визначити масову частку солі в новому розчині

Напишите молекулярные и ионные уравнения между следующими веществами, расставьте коэффициенты: а) h3SO4 + КОН=К2SO4 + ? б) AgNO3 + NaBr = AgBr +? в) K … 2CO3+HCL = KCl + ?+ ? ​

Ізобари – це (1 печеня) ​

Составьте уравнение реакции сгорания (с наименьшими возможными целочисленными коэффициентами) в избытке кислорода соединения, структурная формула кото … рого изображена на рисунке (в состав соединения входят только атомы C, H, N, O, каждому элементу соответствует определенный цвет). В ответе укажите коэффициент при кислороде в этом уравнении.

Определите число молекул не распавшихся на ионы, если степень диссоциации равна 75% и в растворе находится 40 распавшихся на ионы молекул .​

1. Водородные связи образуются между молекулами 1) диметилового эфира 2) метанола 3) этилена 4) этилацетата 2. Полярность связи наиболее выражена в мо … лекуле 1) HI 2) НС1 3) HF 4) НВг 3. Ковалентная полярная связь характерна для каждого из двух веществ, формулы которых 1) KI и Н2О 2) СО2 и К2О 3) h3S и Na2S 4) CS2 и РС15 4. Ковалентные связи имеет каждое из веществ, указанных в ряду: 1) C4h20, NO2, NaCl 2} СО, CuO, Ch4Cl 3} BaS,C6H6,h3 4} C6H5NO2, F2, CC14 5. Ковалентную связь имеет каждое из веществ, указанных в ряду: 1) СаО,С3Н6, S8 2) Fe.NaNO3, CO 3) N2, CuCO3, K2S 4) C6H5N02, SО2, CHC13 6. Ковалентную связь имеет каждое из веществ, указанных в ряду: 1} С3Н4, NO, Na2O 2) СО, СН3С1, PBr3 3) Р2Оз, NaHSO4, Сu 4) C6H5NO2, NaF, СС14 7. Вещества молекулярного строения характеризуются 1)высокой температурой плавления 2) низкой температурой плавления 3) твердостью 4) электропроводностью. 8. В каком ряду записаны формулы веществ только с ковалентной полярной связью? 1) С12, NO2, НС1 2) HBr,NO,Br2 3) h3S.h3O.Se 4) HI,h3O,Ph4 9. Веществом с ионной связью является: 1) Са 2) MgS 3) h3S 4) NН3 10.Атомную кристаллическую решетку имеет каждое из двух веществ: 1) оксид кремния (IV) и оксид углерода (IV) 2) алмаз и кремний 3) хлор и иод 4) хлорид калия и фторид железа (III) 11.Соединениями с ковалентной полярной и ковалентной неполярной связью являются соответственно: 1)вода и сероводород 2)бромид калия и азот 3)аммиак и водород 4)кислород и метан 12. . Химический элемент, в атоме которого электроны по слоям распределены так: 2, 8, 1 образует с водородом химическую связь 1)ковалентную полярную 2) ковалентную неполярную 3) ионную 4) металлическую

Для определения массовых долей элементов в органических веществах эти вещества сжигают в избытке кислорода, а затем анализируют состав полученной смес … и газов. Раньше для анализа часто использовались колонки с поглотителями, через которые последовательно пропускали смесь образовавшихся газов.23 v-? m-? V-? F2 газ M-? N(ничего) v-? m-? V-67,2л

Формула углекислого газа

Для обозначения химических элементов используются символы, образованные от их латинских названий. Формула углекислого газа CO2 указывает на простое соединение, содержащее углерод и кислород. Вещество, характеризующееся универсальными свойствами, используется в разных отраслях, производится в промышленных и кустарных условиях,

Что такое собой представляет

Двуокись углерода имеет другие определения такие как, угольный ангидрид, сухой лед — бесцветный газ. Соединение характеризуется кисловатым вкусом, который наблюдается при наличии большой концентрации. В естественных условиях при атмосферном давлении углекислота находится в газообразном состоянии.

Источники образования двуокиси углерода включают в себя:

  • дыхание животных и растений;
  • деятельность вулканов;
  • разложение органических веществ.

В виде соединений вещество находится в полезных ископаемых — угле, нефти, известняке, торфе. При критической температуре -31,3 ºC вещество легко сжижается, а при охлаждении превращается в массу, по внешнему виду напоминающую снег. Соединение плавится при давлении в 5 атмосфер. Жидкая углекислота не проводит электрический ток.

Сухой лед и жидкий угольный ангидрид характеризуются широким спектром применения, но эти формы легко распадаются, имеют низкую устойчивость. Газообразное соединение является важной частью состава атмосферы и Мирового океана.

Как выглядит формула

Химическая формула углеродистого соединения CO2, структурная O=C=O. Кристаллическая решетка углекислоты относится к молекулярному типу. Потенциал ионизации вещества составляет 14,3 В.

Молекула соединения характеризуется ковалентной полярной химической связью. Полярность обеспечивается большим значением электроотрицательности. Молярная масса вещества составляет 44.

Свойства углекислого газа

Углекислый газ не имеет запаха, цвета, вкуса, легко растворяется в воде. Это свойство используется при изготовлении газированных напитков. Физические свойства соединения:

  • тяжелее воздуха в 1,5 раза;
  • не поддерживает горение;
  • плотность — 1,977 г/л;
  • кристаллизуется при температуре -78,3ºC;
  • сублимируется при -78 ºC;
  • сухой лед испаряется при атмосферном давлении;
  • в его атмосфере может поддерживаться горение щелочных и щелочноземельных металлов;
  • в электрическом разряде светится бело-зеленым цветом;
  • образуется при горении и гниении органических веществ.

По химическим характеристикам соединение относится к кислотным оксидам. В результате взаимодействия с водой образуется угольная кислота. Карбонаты и гидрокарбонаты образуются в результате реакции со щелочами.

При растворении в воде образуется смесь угольной кислоты и двуокиси углерода. Качественная реакция на углекислый газ характеризуется помутнением известковой воды. В результате взаимодействия гидроксида кальция образуется осадок — карбонат кальция.

Получение

Технология производства углекислоты отличается разнообразностью. Газ выделяется вместе с дымовыми отходами ТЭЦ и электростанций, при брожении спиртового состава. Абсорбирование газа предусматривает очистку, которая выполняется поэтапно в соответствии с установленными требованиями Государственного стандарта.

Газ на нефтеперерабатывающих предприятиях — путем адсорбции моноэтаноламином и карбонатом калия. Технология сбора углерода предусматривает подачу по трубопроводу веществ, которые насыщаются углекислотой.

При повышенной температуре или низком давлении происходит высвобождение чистого соединения и других продуктов распада. В лабораторных условиях извлечение CO2 возможно в результате реакции кислот и гидрокарбонатов.

Отдельно выделить газ можно на промышленных установках для получения аргона, азота и кислорода. В этом случае углекислота является второстепенным продуктом. Хранится газ под давлением в специальных баллонах, окрашенных в черный цвет с надписью желтыми буквами. Добыча жидкой двуокиси углерода производится из газа путем его дополнительной обработки различными соединениями, предусмотренными технологическим процессом.

Реакция происходит при низком давлении. После очистки газ попадает в компрессор, сжимается и восстанавливается в 2 адсорбера, очищается от второстепенных запахов и переводится в конденсат. Этот метод применяют при спиртовом брожении на пивоварнях.

Угольный ангидрит в твердом агрегатном состоянии (сухой лед) образуется путем обработки жидкости низкой температурой -56ºC. В промышленном производстве только 20% объема исходного вещества переходит в лед, а остальное количество превращается в газ.

Технология изготовления твердой углекислоты предусматривает промывку, сжатие, охлаждение газообразного углерода. После очистки активированным углем жидкость поступает в холодильник, затем направляется на испарение и под пресс.

Применение

Использование материала в различных отраслях связано с химическими и физическими свойствами вещества. Двуокись углерода безопасна для человека в низких концентрациях, является основным компонентом, поддерживающим жизнедеятельность человека. Газ не поддерживает горения, поэтому используется в системах пожаротушения.

При сварке металла предотвращает окисление и защищает от нагрева. Распыление газа в парнике стимулирует развитие растений, повышает урожайность. В медицине газ применяется для создания атмосферы при проведении операций, введении пациента в наркоз. В приборах и оборудовании вещество используется в качестве абразивного материала для прочистки.

В пищевой промышленности углекислота применяют в качестве консерванта при изготовлении напитков. Сухой лед используется в морозильных камерах, предназначенных для транспортировки. В производстве бумаги вещество регулирует водородный показатель целлюлозы или древесной массы.

Химическая промышленность использует угольный ангидрит для нейтрализации щелочей, регулирования температуры в реакциях, синтеза искусственных соединений. В металлургии двуокись углерода применяется для осаждения дыма, регулировки направления потока воды при отводе из шахт.

Компании по производству технических газов предлагают купить углекислоту, произведенную по всем требованиям и хранящуюся согласно ГОСТу. Заказ можно оформить на сайте организации, по телефону. Доставка осуществляется по предусмотренным условиям сотрудничества.

Производитель сухого льда прокомментировал гибель участников вечеринки в Москве – Происшествия

МОСКВА, 29 февраля. /ТАСС/. Участники банной вечеринки в бассейне на юге Москвы были обречены на гибель из-за нарушения правил использования сухого льда. Такое мнение высказал ТАСС руководитель направления корпоративных коммуникаций одного из заводов по производству сухого льда Олег Уланов.

В пятницу вечером в банном клубе в Коломенском проезде во время празднования дня рождения блогера Екатерины Диденко участники вечеринки сбросили в бассейн около 30 кг сухого льда для создания эффекта тумана. В результате три человека погибли и четверо пострадали.

“Что там произошло, это понятно. Они кинули сухой лед. Его температура – минус 70, воды – 20. При такой при большой разнице температур концентрированный углекислый газ начал испаряться. Когда люди прыгнули в воду, фактически, они сразу обрекли себя”, – сказал он.

Газ над водой

Уланов пояснил, что над водой воздуха уже не было, там был только углекислый газ, который тяжелее воздуха, не имеет запаха, цвета. “Человек, который вдыхает этот пар, не понимает, что вдыхает углекислый газ, ему кажется, что он дышит воздухом, наступает удушье и человек теряет сознание”, – уточнил собеседник агентства.

По его словам, сам сухой лед, если им правильно пользоваться, – абсолютно безопасный. “В малых дозах он вреда для организма не несет, никак не влияет. В данной ситуации люди не рассчитали объем льда”, – считает Уланов.

Он рассказал, что при перевозке льда, при обращении с ним надо соблюдать определенные правила. “Салон автомобиля – кабина и грузовой отсек – должны быть герметичны друг от друга, потому что, когда человек положит в багажник лед и поедет, есть риск, что тот начнет испаряться, и при большой концентрации человек может потерять сознание за рулем”, – добавил собеседник агентства.

Сухой лед в твердом состоянии – углекислый газ, который при охлаждении до минус 70 градусов переходит в фазу твердого вещества. Он используется для охлаждения продуктов, для их перевозки, что позволяет сохранить их качество.

Ранее источник в правоохранительных органах сообщил, что три человека, которые прыгнули в воду, когда там уже был сухой лед, создавший эффект тумана, потеряли сознание из-за выделившегося углекислого газа. “Фактически они утонули”, – сказал он.

Porsche позаимствует у Формулы 1 способ избежать электрификации

Общественность и политики в разных странах мира все чаще говорят о необходимости запретить продажу машин, работающих на топливе из ископаемых углеводородов. В качестве альтернативы чаще всего предлагается тотальный переход на подзаряжаемые или водородные электромобили.

Однако в Porsche считают, что третий путь также имеет право на существование. Речь о переводе двигателей внутреннего сгорания на синтетическое топливо, говорится в свежем пресс-релизе компании.

Сейчас растения, используя солнечную энергию, преобразуют атмосферный углекислый газ и воду в органические химические соединения, которые можно использовать в качестве топлива. Остатки этих органических соединений и являются ископаемыми энергоресурсами: нефтью, газом и каменным углем. При их сжигании углекислый газ выделяется обратно в атмосферу, и привычный нам экологический баланс нарушается. Это ведет к изменению климата и сопутствующим природным катастрофам.

Некоторое время назад рассматривалась концепция биотоплива. Согласно ей, топливо для машин получается непосредственно из растений, которые ежегодно выращиваются заново. Таким образом ископаемые углеводороды не расходуются, а баланс углекислого газа в атмосфере не меняется. Однако эта концепция не была реализована из-за нехватки земель для выращивания нужного количества растений, пригодных для биотоплива.

Теперь речь идет о производстве синтетического топлива. Предполагается, что электроэнергия из возобновляемых источников вроде ветряных или солнечных электростанций будет поступать на специальный завод, где ее станут использовать для химического синтеза из атмосферного углекислого газа и воды органических соединений, которые можно использовать как автомобильное топливо.

В теории таким образом можно синтезировать, например, различные спирты, которые вполне годятся для использования в двигателях внутреннего сгорания. При этом в Porsche подчеркивают, что намерены плотно работать с партнерами, так как хотят получить такое топливо, которое идеально подойдет их машинам.

Интересно, что сейчас похожую работу ведут организаторы гонок Формулы 1. Чемпионат принял решение к 2030 году полностью прекратить загрязнение воздуха, но при этом переходить на электрокары в Формуле 1 пока не готовы. Синтетическое топливо должно стать выходом, уверены устроители гонок.

В Porsche не отказываются от постепенного перехода на электромобили, но отмечают, что развитие этой технологии происходит не так быстро, как им бы хотелось. К тому же компания подчеркивает, что автомобили Porsche зачастую служат их владельцам не один десяток лет. Иными словами, синтетическое топливо должно позволить владельцам старых машин продолжать ими пользоваться, не загрязняя при этом окружающую среду.

Разработка урока “Углекислый газ” для учащихся 7-го класса в элективном курсе “Введение в химию”

Цель урока:

  1. Систематизировать знания о физических свойствах углекислого газа.
  2. Повторить понятия «простое» и «сложное» вещества, «оксиды».
  3. Познакомиться со способами получения углекислого газа.
  4. Получить углекислый газ и доказать наличие углекислого газа в сосуде.

Приложение 1 (слайд 2).

Молекулярная формула углекислого газа СО2 .

Проанализируйте молекулярную формулу этого вещества и ответьте на вопросы:

  1. Какой качественный и количественный состав углекислого газа?
  2. Углекислый газ – это простое или сложное вещество?
  3. К каким веществам его можно отнести? (проанализируйте качественный и количественный состав молекулы углекислого газа)

Физические свойства углекислого газа СО2 (слайд 3).

Какие свойства относятся к физическим свойствам?

Углекислый газ –

  • это……….,
  • цвет………,
  • вкус……….. и
  • запах…………,
  • (растворим или нет) …………в воде.

Раствор углекислого газа в воде называют угольной кислотой. Именно ее вы пьете под названием «газированная вода», именно углекислый газ используют для газирования воды.

(Слайд 4)

Углекислый газ можно сделать жидким. Как?

Твердый углекислый газ называют «сухой лед» – это твердое вещество, напоминающее снег. При обычной температуре он переходит в газообразное состояние, минуя жидкое. Это явление называется «возгонка».

Важное химическое свойство углекислого газа (вспомните природоведение) – он

(поддерживает / не поддерживает) …………… горение.

Получение углекислого газа (Слайд 5).

Углекислый газ можно получить различными способами: (слайд 6)

1. Рассмотрите возможные способы получения углекислого газа.

2. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций, укажите простые и сложные вещества.

Способы получения углекислого газа

Уравнение реакции

Простые вещества

Сложные вещества

горение угля (углерода)

С + О2 СО2

 

 

горение природного газа метана

 Ch5 + O2 СО2 + Н2О

 

 

разложение известняка (мела, мрамора) при нагревании

 CaCO3 СО2 + CaO

 

 

взаимодействие известняка с кислотами

CaCO3 + HCl СО2+ CaCl2 + H2O

 

 

взаимодействие соды с кислотой

NaHCO3 + HCl NaCl + CO2+ H2O

 

 

разложением малахита при нагревании

Cu2CO3(OH)2CuO + …….+ …….

 

 

3. Запишите последнее уравнение реакции, если известно, что при разложении малахита получаются три оксида. Какие это оксиды? Расставьте коэффициенты.

(Слайд 7)

А как можно определить, что выделяющийся газ – углекислый газ, если у него нет ни запаха, ни цвета, ни вкуса?

Какое важное свойство углекислого газа (о котором говорилось ранее) вам известно? (отношение к горению)

Если тлеющую лучинку опустить в сосуд с углекислым газом, то лучинка ……………… .

Какая лучинка называется тлеющей?

(Слайды 8, 9)

Лабораторный опыт «Получение углекислого газа и обнаружение его в сосуде»

1. Инструктаж по технике безопасности. Повторить приемы обращения со спиртовкой, правила обращения с лабораторным оборудованием (лабораторной посудой).

2. Лабораторный опыт.

Получить углекислый газ можно взаимодействием мела, мрамора, питьевой соды с кислотами.

Обнаружить присутствие углекислого газа в сосуде можно с помощью:

А) Тлеющей лучинки. Если при опускании в сосуд тлеющая лучинка ……………., следовательно, в сосуде присутствует углекислый газ.

Б) Известковой воды. Из курса природоведения вспомните, что происходит с известковой водой, если через нее пропустить углекислый газ?

План выполнения работы: (слайд 10)

  1. Насыпьте в химический стакан мел, мрамор или питьевую соду.
  2. Зажгите спиртовку
  3. Приготовите тлеющую лучинку
  4. Добавьте в химический стакан раствор кислоты.
  5. Опустите в стакан над раствором тлеющую лучинку.

По разрешению учителя начните выполнять работу. Отчет о ней оформите в вашей тетради в виде таблицы. Сделайте пояснительные надписи к рисунку (слайд 11).

Что делаю (краткое описание хода выполнения опыта)

Рисунок прибора с обозначением, уравнение реакции.

Что наблюдаю

1. Получение углекислого газа

 

 

2.Обнаружение углекислого газа

 

 

(Слайд 12)

Вывод:

1) Углекислый газ в лаборатории можно получить

2) Определить наличие углекислого газа в сосуде можно ……………………….. или ………………………………… .

Найдите уравнение реакции по которому вы получили углекислый газ и запишите его:

Формула и свойства углекислого газа (химия 8 класс): способы получения и применение

Автор Маргарита Малиновская На чтение 5 мин. Опубликовано

Люди постоянно находятся под влиянием различных газообразных веществ: воздух, которым дышит человек — это тоже смесь газов, а не чистый кислород, как думают некоторые — в нее входят азот и диоксид углерода. Основные свойства веществ, входящих в состав атмосферы изучают на уроках химии в 8 классе (формулы: углекислый газ — CO2, азот — N, кислород — O2).

Основные характеристики

Диоксид углерода был открыт в XVII веке французским ученым по фамилии Гельмонт. Тогда же была установлена и химическая формула этого углеродного соединения. Однако его подробное описание «появилось» лишь спустя век, было оно сделано по результатам исследований, проведенных Джозефом Блэком (Шотландия). Именно он установил, что углекислота выделяется при дыхании животных. При нормальных условиях CO2 обладает такими свойствами:

  1. Бесцветность.
  2. Отсутствие выраженного запаха (только при повышенной концентрации газа в помещении человек способен ощутить некоторую «кислинку» как привкус).
  3. Хорошая растворимость в воде, а результатом реакции становится образование слабой кислоты: CO2 + h3O ↔ h3CO3.

Двуокись углерода в полтора раза тяжелее воздуха (можно «переливать» из сосуда в сосуд). Молярная масса равна 44 г/моль. Молекулярное строение — линейное (O=C=O). Плотность углекислого газа равна 1,913 кг/м3 при нормальных условиях. При давлении 69 атм и комнатной температуре он сжижается.

Примечание: если попытаться вылить жидкий диоксид углерода из сосуда, большая часть его молекул испарится. При этом будет расходоваться значительное количество тепла и часть углекислоты затвердеет, образуя снегообразное вещество — сухой лед.

Этот газ не поддерживает горения (если в сосуд, заполненный CO2, опустить зажжённую спичку, она моментально потухнет). Он непригоден для дыхания:

  • 3% концентрация в воздухе станет причиной учащенного дыхания у человека;
  • 10%-я концентрация вызовет потерю сознания и станет причиной летального исхода;
  • 20%-ное содержание в воздухе приводит к мгновенному параличу.

Однако природе без этого газа не обойтись — именно им насыщаются растения, превращая его затем в органические вещества. То есть углекислый газ участвует в метаболических процессах живых клеток.

Что касается химических свойств, CO2 относится к кислотным оксидам. Он взаимодействует со щелочами, а конечными продуктами являются карбонаты и гидрокарбонаты:

  • Ca (OH)2 + CO2 → CaCO3 (осадок) + h3O;
  • KOH + CO2 → KHCO3.

При взаимодействии с водой СО2 образует слабостойкую угольную кислоту, которая может существовать только в виде разбавленного раствора. При нагревании она частично разлагается, а при кипячении полностью распадается.

Получение и применение

Источники природного нахождения двуокиси углерода — разнообразные окислительные процессы. Например, дыхание людей, животных. Другие варианты:

  1. Вулканическая активность — при извержениях CO2 выбрасывается из глубинных слоев мантии Земли вместе с другими газообразными веществами. Известны случаи, когда люди, проживающие вблизи «дышащих» вулканов (особенно если их жилища располагались в низинах), массово страдали от удушья.
  2. Процессы горения или гниения органических веществ — по сути, эти реакции идентичны, отличаются только скоростью протекания.
  3. Воды мирового океана — самый крупный «поставщик» природного углекислого газа.

Но источниками CO2 в атмосфере могут служить не только природные ресурсы. Промышленные выбросы, выхлопные газы авто — все это становится причинами попадания диоксида углерода в окружающую среду. А еще на увеличение концентрации этого вещества влияет и безалаберное отношение человека к природе: вырубка лесов, стихийные свалки.

Производственное и лабораторное извлечение вещества

В лабораторных условиях диоксид углерода получают при взаимодействии карбоната кальция и соляной кислоты (серная кислота в этом случае не годится):

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + h3O.

Реакцию проводят в аппарате Киппа (специальный прибор для получения газов).

В промышленности для получения CO2 используют реакцию термического разложения:

CaCO3 → CaO + CO2.

В качестве исходного материала применяют известняк, мел, реже — доломит, магнезит. Кроме того, газ получают и при сжигании угля, торфа, нефтепродуктов и древесины. Еще один вариант — извлечение из отходов, образующихся на химических производствах. Именно такой метод является наиболее рентабельным с экономической точки зрения.

Высококачественный диоксид углерода получают во время протекания реакций брожения (например, при производстве алкогольсодержащих напитков). Здесь углекислый газ обрабатывают марганцовкой, углем и водородом. Итогом всех этих манипуляций становится жидкая углекислота.

Примечание: «сухой лед» — побочный продукт пищевой отрасли (пивоварение, ликероводочная промышленность).

Использование двуокиси углерода

Углекислый газ широко применяется в различных отраслях промышленности. Например, он незаменим в содовом производстве, синтезе органических кислот, изготовлении безалкогольных «шипучих» напитков (ситро, лимонада и прочих). Сухой лед используется в качестве охлаждающего компонента — холодная среда препятствует гниению пищевых продуктов. Другие варианты:

  1. В металлургической промышленности — для регулировки процесса отвода стоков, осаждения газов, использование лазерного луча, сварка.
  2. Химическая промышленность — регулирование скорости проведения химических реакций, в качестве нейтрализатора щелочи, очистки тканей.
  3. Легкая промышленность — целлюлозно-бумажное производство.
  4. Медицина и фармацевтическая промышленность — углекислота незаменима при проведении некоторых хирургических вмешательств, реанимировании пациентов.

А еще углекислый газ используют в сельском хозяйстве при выращивании различных культур: в качестве «подкормки» его запускают в зимние теплицы для улучшения «дыхания» растений. Кроме того, двуокись углерода используется и при тушении пожаров, особенно тех, что невозможно ликвидировать порошковыми или пенными средствами.

Формула двуокиси углерода – определение, использование и часто задаваемые вопросы

Двуокись углерода – это бесцветный кислый газ. Молекулы углекислого газа состоят из атома углерода, который состоит из ковалентно двойной связи с двумя атомами кислорода. Углекислый газ выделяется при аэробном дыхании. C – это то, как записана химическая формула углерода, который является неметаллическим химическим элементом, присутствующим в группе 14 периодической таблицы. А O – химическая формула кислорода. Длина связи углерод-кислород 116.3 вечера. Двуокись углерода растворяется в воде и образует угольную кислоту. Молекулярная конфигурация диоксида углерода 1s22s22p2. Углекислый газ существует в гексагональной форме и гранецентрированной алмазно-кубической структуре.

[Изображение будет скоро загружено]

Какая химическая формула углекислого газа?

Углерод – это неметаллическое химическое соединение с атомным номером 6. Углерод – четырехвалентное соединение, в котором может находиться 4 электрона, образуя ковалентную связь. Углерод обладает способностью легко устанавливать связи с другими атомами.Это может установить многостабильные ковалентные связи с подходящими атомами. Наиболее известные формы углерода в атмосфере – алмаз и графит. Наряду с кислородом в человеческом теле содержится большое количество углерода. Кроме того, углекислый газ (CO2) является четвертым по величине химическим веществом во всей Вселенной. Углерод – шестой элемент периодической таблицы. CO2 – это формула углекислого газа. Двуокись углерода имеет кислый запах и вызывает во рту привкус газированной воды.

[Изображение будет скоро загружено]

Какова формула угольной кислоты?

Двуокись углерода растворяется в воде и образует водный раствор.Итак, углекислый газ присутствует в реках, озерах, подземных водах, ледяных шапках, нефти и природных газах. Угольная кислота – слабая кислота, потому что ионизация водой неполная. Угольные кислоты образуются при растворении углекислого газа в воде.

CO 2 + H 2 O ⇌ H 2 CO 3

Двуокись углерода + вода Углекислота

Использование двуокиси углерода

1. Двуокись углерода используется в качестве охлаждающей жидкости для удаления сточных вод системы.

2. Диоксид углерода используется для образования сухого льда, который используется для охлаждения.

3. Двуокись углерода используется в качестве огнетушителя, поскольку она может контролировать распространение огня благодаря своим негорючим характеристикам.

4. Двуокись углерода играет важную роль в фотосинтезе, который преобладает при получении крахмала.

5. Двуокись углерода используется для производства газированной воды и газированных безалкогольных напитков.

6. Двуокись углерода широко используется на предприятиях пищевой и нефтеперерабатывающей промышленности

7.В медицине до 5% углекислого газа сочетается с кислородом для стимуляции дыхания в тяжелых условиях.

Химические реакции – Общая информация

Химические реакции – Общая информация

Химические реакции – Общая информация

Химические уравнения – это сокращенный метод представления химических реакций. В химической реакции реагенты (то, с чего вы начинаете) превращаются в продукты (то, чем вы заканчиваете).Реагенты, которые показаны в левой части уравнения, и продукты, которые показаны справа, разделены стрелкой. Уравнение ниже представляет реакцию углерода с газообразным кислородом с образованием диоксида углерода.

C + O 2 CO 2

Эту реакцию можно также изобразить графически:

Обратите внимание, что количество атомов углерода одинаково по обе стороны стрелки. Есть один атом углерода на стороне реагента и один атом углерода на стороне продукта.То же самое верно и для кислорода, за исключением того, что есть два атома кислорода с каждой стороны (помните, что нижний индекс два в молекуле кислорода означает, что есть два атома кислорода, связанных вместе). Когда количество атомов на каждой стороне уравнения равно, уравнение считается сбалансированным. Сбалансированное уравнение согласуется с Законом Сохранения Материи, который гласит, что материя не создается и не разрушается во время химической реакции.

Когда метан (CH 4 ) реагирует с кислородом, он образует диоксид углерода и воду.

CH 4 + O 2 H 2 O + CO 2

Здесь мы замечаем, что реакция не сбалансирована, так как количество атомов водорода различно с каждой стороны. То же самое и с числом атомов кислорода. Чтобы сбалансировать это уравнение, мы должны добавить коэффициенты перед кислородом и водой. Коэффициенты используются, когда мы хотим представить более одного конкретного атома или молекулы.

CH 4 + 2 O 2 2 H 2 O + CO 2

При добавлении коэффициентов реакция уравновешивается.Одна молекула метана реагирует с двумя молекулами кислорода с образованием одной молекулы диоксида углерода и двух молекул воды. Графически это может быть представлено:

Часто физическое состояние реагентов или продуктов также включается в уравнение: (s) используется для твердого вещества, (l) для жидкости и (g) для газа. Если вещество растворено в воде, используется (водный), что означает водный. Добавляя эти символы, уравнение становится: CH 4 (г) + 2 O 2 (г) 2 H 2 O (л) + CO 2 (г)

Ряд других символов иногда используется при написании химических уравнений.

Продолжайте читать о том, как классифицировать реакции.

Оксиды и карбонаты углерода | Введение в химию

Цель обучения
  • Обсудите химические свойства оксоуглеродных соединений.

Ключевые моменты
    • Окись углерода – это простейший оксид углерода, состоящий из одного атома углерода, связанного с атомом кислорода. Он очень токсичен.
    • Двуокись углерода представляет собой линейное соединение, состоящее из атома углерода, связанного с двумя атомами кислорода.Он существует преимущественно в виде газа и является продуктом метаболизма человека.
    • Двуокись углерода растворима в воде, в которой он легко и обратимо превращается в угольную кислоту. Конъюгированные основания угольной кислоты известны как ионы бикарбоната и карбоната.
    • Карбонаты – это соли угольных кислот. Они образуются, когда положительно заряженный ион металла вступает в контакт с атомами кислорода карбонат-иона. Эти соединения часто нерастворимы в воде и проявляют некоторый уровень основности или кислотности в водных растворах.

Условия
  • центросимметричный Имеет центр симметрии.
  • оксокарбон – соединение, содержащее только атомы углерода и кислорода.
  • оксид – бинарное химическое соединение кислорода с другим химическим элементом.

Свойства оксидов углерода

Оксиды углерода или оксоуглероды – это класс органических соединений, содержащих только углерод и кислород. Самые основные оксоуглероды – это оксид углерода и диоксид углерода.Известны многие другие стабильные и метастабильные оксиды углерода, но встречаются редко.

Окись углерода

Самый простой оксоуглерод – это окись углерода (CO). Окись углерода – это бесцветный безвкусный газ, который немного легче воздуха. Он токсичен для людей и животных, когда встречается в более высоких концентрациях, несмотря на то, что он вырабатывается в процессе метаболизма и, как считается, выполняет некоторые биологические функции.

Окись углерода Окись углерода стабилизируется тремя различными резонансными структурами.Первая резонансная структура – самая важная.

Окись углерода состоит из одного атома углерода и одного атома кислорода, соединенных тройной связью. Расстояние между атомом углерода и кислорода составляет 112,8 пм, что соответствует наличию тройной связи. Энергия диссоциации связи CO составляет 1072 кДж / моль и представляет собой самую прочную химическую связь из известных. СО имеет три резонансные структуры, но структура с тройной связью является наилучшим приближением реального распределения электронной плотности в молекуле.

CO естественным образом вырабатывается человеческим организмом в качестве сигнальной молекулы. Нарушения его метаболизма связаны с множеством заболеваний, включая гипертонию и сердечную недостаточность. CO присутствует в атмосфере в небольших количествах, в основном в результате сжигания ископаемого топлива и пожаров. В результате естественных процессов в атмосфере он в конечном итоге окисляется до двуокиси углерода (CO 2 ).

Двуокись углерода

Двуокись углерода, или CO 2 , представляет собой встречающееся в природе линейное соединение, состоящее из двух атомов кислорода, ковалентно связанных с атомом углерода.Две связи C = O эквивалентны и коротки (116,3 мкм), что соответствует двойной связи. Соединение центросимметрично и поэтому не имеет чистого диполя. CO 2 бесцветен; при высоких концентрациях имеет резкий кисловатый запах, но при более низких концентрациях не имеет запаха. При стандартной температуре и давлении его плотность составляет 1,98 кг / м 3 3 , что примерно в 1,5 раза больше плотности воздуха. Он не имеет жидкого состояния при давлениях ниже 520 кПа; при 1 атм газ превращается непосредственно в твердое тело при температуре ниже -78.5 ° C, и твердое вещество сублимируется непосредственно в газ при температуре выше этой. Твердый CO 2 известен как сухой лед.

Двуокись углерода Центральный атом углерода связан с двумя атомами кислорода двойными связями в линейной структуре. У молекулы нет чистого дипольного момента, потому что она центросимметрична.

Углекислый газ в атмосфере Земли в настоящее время присутствует в средней концентрации около 390 частей на миллион по объему. Концентрация газа имеет тенденцию падать весной и летом на севере, когда растения потребляют газ (в процессе фотосинтеза), и повышаться осенью и зимой, когда растения переходят в состояние покоя, разлагаются или умирают.CO 2 – это конечный продукт метаболизма организмов в процессе клеточного дыхания, в котором энергия получается за счет расщепления сахаров, жиров и аминокислот. Несмотря на то, что человеческое тело вырабатывает примерно 2,3 фунта углекислого газа в день, он считается токсичным, а концентрация до 10 процентов может вызвать удушье.

Угольная кислота и ее сопряженные основания

Двуокись углерода растворима в воде; он обратимо превращается в угольную кислоту (H 2 CO 3 ).Соли угольных кислот называются карбонатами и характеризуются карбонат-ионом CO 3 2-. Карбонат-ион представляет собой простейший оксоуглеродный анион, состоящий из одного атома углерода, окруженного тремя атомами кислорода в тригональном плоском расположении. Структура Льюиса карбонат-иона имеет две одинарные связи с отрицательными атомами кислорода и одну короткую двойную связь с нейтральным кислородом. Эта структура, однако, несовместима с наблюдаемой симметрией иона, что означает, что три связи и атомы кислорода эквивалентны .Симметрию лучше всего можно представить тремя резонансными структурами.

Карбонат-ион Карбонат-ион имеет три резонансные структуры. Истинная структура карбоната – это среднее значение этих трех резонансных структур.

В водных растворах карбонат, бикарбонат (HCO 3 ), диоксид углерода и угольная кислота существуют вместе в равновесии. В сильно основных условиях преобладает карбонат-ион, в то время как в слабоосновных условиях преобладает бикарбонат-ион.В кислых условиях водный CO 2 (водный) является основной формой и находится в равновесии с угольной кислотой, причем равновесие сильно зависит от углекислого газа.

Карбонатные соли

Карбонаты металлов обычно разлагаются при нагревании, выделяя диоксид углерода и оставляя оксид металла. Ионные соединения образуются, когда положительно заряженный ион металла M + присоединяется к отрицательно заряженным атомам кислорода карбонатного иона. Большинство солей нерастворимы в воде с константами растворимости (K sp ) менее 1 x 10 -8 , за исключением карбонатов лития, натрия, калия и аммония.

Карбонат натрия является основным при растворении в воде (это означает, что при растворении он образует щелочной раствор), а бикарбонат натрия является слабоосновным. Эти эффекты можно объяснить, если учесть, что при растворении и последующей диссоциации соли на ионы карбонатные или бикарбонатные ионы будут реагировать с H + в растворе с образованием H 2 CO 3 (который имеет низкую K значение – т.е. является слабой кислотой). С другой стороны, углекислый газ является слабокислым (образует слабокислый раствор) при растворении в воде.Это потому, что он реагирует с водой с образованием H 2 CO 3 , небольшое количество которого диссоциирует на H + и бикарбонат-ион.

Хотя карбонатные соли большинства металлов нерастворимы в воде, это не относится к бикарбонатным солям. При изменении температуры или давления и в присутствии ионов металлов с нерастворимыми карбонатами равновесие между карбонатом, бикарбонатом, диоксидом углерода и угольной кислотой в воде может привести к образованию нерастворимых соединений.Это отвечает за накопление накипи внутри труб из-за жесткой воды.

Показать источники

Boundless проверяет и курирует высококачественный контент с открытой лицензией из Интернета. Этот конкретный ресурс использовал следующие источники:

Углекислый газ может сделать раствор кислым | Глава 6: Химические изменения

  • Проведите демонстрацию, чтобы показать, что добавление газа CO

    2 к воде может сделать воду кислой.

    Материалы для демонстрации

    • Универсальный индикаторный раствор
    • Вода
    • 2 прозрачных пластиковых стакана
    • Солома

    Подготовка учителей

    Сделать индикаторное решение для студенческих групп

    • Приготовьте разбавленный универсальный индикаторный раствор для этой демонстрации и для каждой студенческой группы, смешав 625 мл воды с 25 мл универсального индикаторного раствора.
    • Налейте не менее 80 мл этого разбавленного раствора универсального индикатора в чистую пластиковую чашку для каждой группы учащихся.

    Примечание. Ваша местная водопроводная вода, скорее всего, подойдет для демонстрации и занятий в этом уроке. Если приготовленный вами индикаторный раствор не зеленого цвета, это означает, что ваша вода либо кислая, либо щелочная. В этом случае используйте дистиллированную воду, которая продается в супермаркетах и ​​аптеках.

    Примечание. В упражнениях каждой группе потребуется 80 мл индикаторного раствора.Убедитесь, что вы приготовили достаточно раствора. Для демонстрации вам потребуется около 50–60 мл индикаторного раствора. Если 650 мл раствора недостаточно, приготовьте еще в тех же пропорциях.

    Подготовка к демонстрации

    Налейте примерно 25–30 мл индикаторного раствора в каждую из двух прозрачных пластиковых чашек для использования в демонстрации.

    Процедура

    1. Покажите учащимся оба образца решения универсального индикатора.Поместите соломинку в один из образцов так, чтобы соломинка доходила до дна чашки.
    2. Держите чашку так, чтобы учащиеся могли ясно видеть жидкость. Подуйте на соломинку до тех пор, пока цвет индикатора не изменится с зеленого на желтый.

    Спросите студентов:

    Изменяет ли продувка индикаторного раствора его pH?
    Да, цвет меняется, значит, должно быть изменение и pH.
    Становится ли раствор чуть более кислым или чуть более щелочным?
    Изменение цвета показывает, что раствор немного более кислый.

    Сообщите студентам, что между молекулами CO 2 и молекулами H 2 O происходит химическая реакция с образованием очень небольшого количества кислоты, называемой угольной кислотой (H 2 CO 3 ).

    Раздайте каждому ученику рабочий лист.

    Студенты запишут свои наблюдения и ответят на вопросы о деятельности в листе действий. «Объясни это с помощью атомов и молекул» и «Возьми это». Дальнейшие разделы рабочего листа будут заполнены либо в классе, либо в группах, либо индивидуально, в зависимости от ваших инструкций. Чтобы найти ответы на листе занятий, перейдите в область загрузок в онлайн-версии этого урока.

  • Попросите учащихся использовать газированную воду в качестве источника CO.

    2 , чтобы посмотреть, изменит ли газ pH индикаторного раствора.

    Вопрос для расследования

    Изменит ли углекислый газ из газированной воды pH индикаторного раствора?

    материалов для каждой группы

    • Универсальный индикаторный раствор в пластиковом стаканчике
    • Вода
    • Газированная вода (газированная вода или сельтерская вода) в широкой прозрачной пластиковой чашке
    • 1 широкий, прозрачный пластиковый стаканчик
    • 2 прозрачных пластиковых стаканчика повыше
    • Цилиндр градуированный
    • Универсальный индикатор pH Цветовая диаграмма

    Подготовка учителей

    Налейте 25 мл газированной воды в широкую прозрачную пластиковую чашку для каждой группы.

    Процедура

    1. Отмерьте 30 мл универсального индикаторного раствора и равномерно разделите его на две маленькие прозрачные пластиковые стаканчики.
    2. Добавьте 25 мл воды в широкую пластиковую чашку и 25 мл газированной воды в другую широкую чашку.
    3. Поставьте маленькие чашки с индикаторным раствором в жидкость в более широкие чашки, как показано.

    4. Переверните две высокие чашки вверх дном и поместите их над двумя более широкими чашками.
    5. Удерживая верхнюю и нижнюю чашки вместе, аккуратно перемешайте оба набора чашек. Следите за цветом индикатора в обеих чашках, чтобы увидеть, есть ли какие-либо изменения.

    6. Сравните цвет индикатора с цветовой диаграммой pH, чтобы определить, является ли раствор кислым, нейтральным или щелочным.

    Ожидаемые результаты

    Индикатор внутри стаканов с водой остался зеленым, а индикатор с газированной водой стал желтым.

  • Обсудите наблюдения студентов и то, что произойдет в следующем задании.

    Спросите студентов:

    Изменил ли цвет какой-либо из индикаторов?
    Только индикатор с газированной водой изменил цвет.
    Что изменение цвета говорит вам о pH индикаторного раствора? Он кислый или щелочной?
    Теперь раствор индикатора кислый.
    Газированная вода не должна попасть на индикатор. Почему индикаторный раствор изменил цвет в одном наборе стаканчиков?
    Углекислый газ из газированной воды, растворенный в индикаторном растворе. Молекулы углекислого газа вступили в реакцию с водой, образуя угольную кислоту, и изменили цвет индикатора.

    Сообщите учащимся, что они видели, как углекислый газ из вашего дыхания и углекислый газ из газированной воды превращают индикаторный раствор в кислый.

    Спросите студентов:

    Считаете ли вы, что углекислый газ, образующийся в ходе химической реакции, также сделает индикаторный раствор кислым?
    Двуокись углерода из любого источника должна вызывать подкисление индикаторного раствора. Количество образующегося и растворенного в индикаторном растворе углекислого газа может привести к изменению цвета индикатора, но с кислой стороны.
    Какая из известных вам химических реакций может образовывать углекислый газ?
    Студенты должны помнить, что уксус и пищевая сода вступают в реакцию с образованием углекислого газа.Скажите студентам, что в следующем упражнении они объединят пищевую соду и уксус.
  • Используйте химическую реакцию для получения CO

    2 , чтобы увидеть, изменяет ли он pH индикаторного раствора.

    Вопрос для расследования

    Будет ли углекислый газ, образующийся при реакции пищевой соды и уксуса, изменять pH индикаторного раствора?

    материалов для каждой группы

    • Универсальный индикаторный раствор в стакане
    • Универсальный индикатор pH, цветная диаграмма
    • Вода
    • Пищевая сода в широком прозрачном пластиковом стаканчике
    • Уксус в стакане
    • 2 маленьких прозрачных пластиковых стаканчика
    • 1 широкая прозрачная пластиковая чашка
    • 2 более высоких прозрачных пластиковых стакана
    • Цилиндр градуированный

    Подготовка учителей

    • Налейте около 50 мл уксуса в широкий пластиковый стаканчик для каждой группы.
    • Положите около ½ чайной ложки пищевой соды в небольшую прозрачную пластиковую чашку для каждой группы.

    Процедура

    1. Отмерьте и налейте 25 мл уксуса в две широкие пластиковые чашки.
    2. Налейте 15 мл универсального индикатора в две чистые небольшие пластиковые стаканчики.
    3. Вылейте всю пищевую соду в одну из чашек с уксусом. В другой ничего не переливать.
    4. Поместите маленькие чашки с индикаторным раствором в обе более широкие чашки, как показано.

    5. Переверните две высокие чашки вверх дном и поместите их над двумя более широкими чашками.
    6. Удерживая верхнюю и нижнюю чашки вместе, аккуратно перемешайте оба набора чашек. Следите за цветом индикатора в обеих чашках, чтобы увидеть, есть ли какие-либо изменения.

    7. Сравните цвет индикатора с цветовой диаграммой pH, чтобы определить, является ли раствор кислым, нейтральным или щелочным.

    Ожидаемые результаты

    Индикатор внутри чашки с уксусом оставался зеленым, в то время как индикатор внутри чашки с уксусом и пищевой содой стал желтым.

  • Обсудите наблюдения студентов.

    Спросите студентов:

    Изменил ли цвет какой-либо из индикаторов?
    Изменил цвет только индикатор с химической реакцией.
    Почему у одного набора чашек на дне был только уксус?
    Возможно, уксус сам по себе вызывает изменение цвета индикатора. Поскольку этот индикатор не изменил цвет, это должен быть углекислый газ, образовавшийся в результате химической реакции, а не только уксус, вызвавший изменение цвета.Контрольный раствор из набора чашек с уксусом на дне служит контролем.
    Как цвет индикаторного раствора говорит вам о pH каждого раствора? Кислый, нейтральный или щелочной?
    Изменение цвета показывает, что индикаторный раствор имеет слабую кислотность.
    Что можно добавить в кислотный индикаторный раствор для его нейтрализации?
    Поскольку индикаторный раствор является кислым, учащиеся должны предложить добавить основу.Скажите студентам, что пищевая сода является основой.
  • Объясните: углекислый газ из любого источника может сделать воду кислой.

    Спросите студентов:

    Как углекислый газ из дыхания, газированная вода, а также пищевая сода и уксус влияют на воду?
    CO 2 из каждого источника вступил в реакцию с водой, сделав ее кислой.

    Спроецируйте иллюстрацию CO

    2 Реакция с водой.

    Сообщите студентам, что углекислый газ реагирует с водой с образованием угольной кислоты. Учащиеся могут подсчитать количество атомов на каждой стороне уравнения, чтобы показать, что оно уравновешено. Обратите внимание на то, что двойная стрелка в этом уравнении означает, что угольная кислота легко распадается с образованием диоксида углерода и воды.

    Объясните студентам, что слишком много CO 2 в атмосфере приводит к нагреванию Земли и ее атмосферы. Но избыток CO 2 может делать кое-что еще, что они видели в химическом уравнении и в своих экспериментах.Углекислый газ может сделать воду более кислой, что создает большую проблему для океанов. Избыток кислоты в океанской воде, называемый закислением океана, затрудняет формирование раковин для некоторых организмов и особенно вреден для кораллов.

  • Объясните, как закисление океана вредно для организмов, производящих раковины, и покажите видеоролик о закислении океана.

    Объясните, что океан на самом деле простой. PH океана около 8.2. Термин «закисление океана» означает, что океан имеет тенденцию становиться более кислым или менее щелочным. Он переместился с 8,2 на 8,1. Это может показаться незначительным изменением, но это очень большое изменение для организмов в океане, которые очень чувствительны к изменениям pH. Когда вода в океане становится более кислой, это вызывает две основные проблемы для организмов, производящих раковины, таких как моллюски, устрицы и кораллы:

    1. Этим организмам становится труднее создавать свои раковины
    2. Если вода становится слишком кислой, нормальные раковины могут вступить в реакцию с более кислой водой, что приведет к разрушению скорлупы

    Моллюски, устрицы, кораллы и другие ракушечные организмы делают свои раковины из двух ионов: иона кальция (Ca +2 ) и иона карбоната (CO 3 -2 ).Когда эти два иона соединяются вместе, они образуют карбонат кальция (CaCO 3 ), который является основным веществом для структуры оболочки. Подкисление океана влияет на карбонат-ион. Вот как это сделать:

    Проецировать иллюстрацию Угольная кислота и карбонат-ион.

    Напомните студентам, что вода и углекислый газ реагируют с образованием угольной кислоты.

    Атом водорода из угольной кислоты попадает в воду в виде иона водорода (H + ).Этот ион водорода связывается с ионом карбоната в океанской воде и создает ион бикарбоната (HCO 3 ), который организмы, производящие раковины, не могут использовать. Это означает, что у существ меньше карбонатных ионов, к которым они могут присоединить ион кальция, что затрудняет им производство карбоната кальция, необходимого для создания своих панцирей.

    Дополнительные ионы водорода в воде также делают воду более кислой. Если вода в конечном итоге станет слишком кислой, она может вступить в реакцию с карбонатом кальция в ракушках, что приведет к их разрушению.

    Показать видео Подкисление океана.

    Примечание: Повествование и действие видео проходят довольно быстро, поэтому вы можете остановить видео в нескольких местах, чтобы помочь учащимся понять, о чем идет речь.

    Зеленые точки обозначают избыток углекислого газа в атмосфере из-за сжигания ископаемого топлива. Океан поглощает большое количество этого углекислого газа.

    Маленькие оранжевые символы обозначают ионы карбоната, в которых нуждаются организмы, производящие раковины.Они используют ионы карбоната и ионы кальция, чтобы сделать карбонат кальция для построения своих раковин.

    Углекислый газ реагирует с водой с образованием угольной кислоты (зеленое пятно неправильной формы), которое производит ионы водорода. Эти ионы связываются с ионами карбоната и создают вещество (ион бикарбоната не показан), который организмы не могут использовать.

    Из-за того, что ракушки трудно сделать, моллюски и другие организмы, производящие раковины, будут меньше и не будут воспроизводить так много, поэтому существа, которые их едят, могут не получать достаточно еды.Это может повлиять на всю пищевую цепочку.

    Дополнительные ионы водорода не только связываются с карбонатным ионом, но и делают воду более кислой.

    В будущем океаны могут стать настолько кислыми, что оболочки карбоната кальция могут вступить в реакцию с водой и разрушиться.

  • Предложите студентам изучить способы уменьшения количества углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу.

    Подавляющее большинство избыточного углекислого газа в атмосфере Земли происходит от сжигания ископаемых видов топлива, таких как нефть, природный газ и уголь.Большая часть этого топлива используется для автомобилей, грузовиков и других видов транспорта, для работы электростанций, вырабатывающих электроэнергию, а также для отопления домов и предприятий.

    Предложите студентам изучить альтернативные источники энергии, которые могут помочь в сжигании меньшего количества ископаемого топлива. Студенты могут представить свои исследования в короткой статье с иллюстрациями, Power Point, тройной доской или любым другим способом, который, по вашему мнению, будет работать. Студенты должны описать, как работает возобновляемый источник энергии, а также преимущества и проблемы этой технологии.

    Возможные темы:

    Возобновляемые источники энергии

    • Ветер
    • Солнечная
    • Геотермальный
    • Биотопливо
    • Гидроэлектростанция

    Новая транспортная техника

    • Электромобили
    • Водородные топливные элементы
  • Химия СО2

    Химия СО2

    18.2 Химия CO

    2

    Продемонстрированная химическая концепция: Химический состав CO 2

    Демонстрация:

    Три стакана содержат известковую воду (Ca (OH) 2 ).
    1. Студент дует соломинкой в ​​первый стакан.
    2. Во второй стакан добавляют сухой лед.
    3. Клубная газировка добавлена ​​в третью

    Сравнить.

    Наблюдения:

    1. Образуется мутный белый осадок.
    2. и 3. Сначала в стакане образуется осадок. При дополнительной сушке Добавляют лед и содовую, осадок снова растворяется.

    Пояснения (включая важные химические уравнения):

    Двуокись углерода растворяется в воде и медленно реагирует с водой с образованием производят угольную кислоту.

    CO 2 (г) + H 2 O (л) <=> H 2 CO 3 (водн.)

    Мутный белый раствор, наблюдаемый при барботировании CO 2 . в известковую воду является результатом реакции между Ca (OH) 2 и CO 2 или H 2 CO 3 с образованием нерастворимого осадка карбоната кальция.

    Ca (OH) 2 (водн.) + H 2 CO 3 (водн.) <=> CaCO 3 (т) + 2 H 2 O (л) K sp = 2.8 х 10 -9

    Избыточный CO 2 или H 2 CO 3 , однако реагирует с ионом CO 3 2- в этом растворе с образованием HCO 3 .

    H 2 CO 3 (водн.) + CO 3 2- (водн.) <=> 2 HCO 3 (водн.)

    Поскольку бикарбонат кальция растворим в воде, CaCO 3 выпадает в осадок. растворяется в присутствии избытка угольной кислоты.

    CaCO 3 (с) + H 2 CO 3 (водн.) <=> Ca 2+ (водн.) + 2 HCO 3 (водн.)

    Химическая формула – более 100 миллионов химических соединений

    Формула быстрого приготовления для более 100 миллионов соединений

    Химическая формула химических соединений – одна из основных сведений для исследований и разработок, которые часто доступны только на определенных веб-сайтах, связанных с химическими веществами, когда соединение не пользуется популярностью.Для наших клиентов Mol-Instincts, , мы разработали автоматический процесс создания формулы химических соединений, доступных в Интернете. Формулу можно мгновенно найти в поиске Google, если Google их проиндексирует.

    Общее количество переработанных химических соединений превышает 100 миллионов. Мы будем постоянно обновлять дополнительную информацию о формулах редких химических соединений.

    Как найти химическую формулу с помощью поиска Google

    Найти информацию о формуле с помощью Google довольно просто. Просто введите вводимый текст и добавьте «Mol-Instincts» на экране поиска Google.

    Например, если вы хотите найти формулу холестерина, просто введите,
    Вы можете использовать другой текст вместо химического названия (холестерин), например номер CAS или ключ InChI, или любую другую информацию, которая может у вас быть.

    Что есть в наличии

    В дополнение к информации о формуле, основная молекулярная информация, такая как молекулярный вес, химический идентификатор и т. Д.g., имя IUPAC, SMILES String, InChI и др., а также двухмерные и трехмерные изображения.

    Щелкните следующую ссылку, чтобы перейти на страницу с примером:

    Пример страницы
    Формула холестерина – C27h56O | Мол-Инстинкт

    Информационный веб-проект Mol-Instincts

    Механизм генерации формул был разработан как часть платформы Mol-Instincts для обработки десятков миллионов химических соединений одновременно на автоматической основе, которая выполняется на параллельной вычислительной платформе, оснащенной тысячами ядер ЦП.

    Механизм теперь применяется для генерации информации о формулах, доступной в Интернете, для миллиардов химических формул, которые будут созданы в течение нескольких лет.

    Реакция углекислого газа с водой | Эксперимент

    Это относительно краткое и простое исследование реакции углекислого газа и воды на простом уровне, которое должно занять не более 15 минут.

    При взаимодействии диоксида углерода с водой образуется слабая кислота.Углекислый газ, присутствующий в выдыхаемом воздухе, вдувается в колбу, содержащую индикатор, чувствительный к небольшим изменениям pH в соответствующей области шкалы pH, и последующие изменения цвета наблюдаются и регистрируются. Уравнение реакции между углекислым газом и водой может быть представлено соответствующим студентам.

    Если учащиеся еще не знакомы с составами вдыхаемого и выдыхаемого воздуха, этот эксперимент может служить частью последовательности изучения темы дыхания и дыхания во вводном курсе естественных наук с использованием подходящего элементарного подхода к рассматриваемой химии.

    Для студентов, которые уже изучили тему дыхания и дыхания и знают, что углекислый газ является важным компонентом выдыхаемого воздуха, акцент в этом эксперименте может быть перенесен на природу химической реакции (другие связанные темы могут быть кислотными дождями. , газожидкостные реакции или индикаторы).

    Уравнение реакции между углекислым газом и водой может быть представлено соответствующим студентам.

    Оборудование

    Аппарат

    • Защита глаз
    • Колба коническая, 250 см 3 , x2
    • Индикаторные флаконы с капельными пипетками, 3 шт.

    Химия

    • Этанол (IDA – промышленный денатурированный спирт) (легковоспламеняющийся, вредный)
    • Индикаторный раствор тимолфталеина (легковоспламеняющийся), доступ к маленькому флакону с капельницей
    • Индикаторный раствор фенолового красного (легковоспламеняющийся), доступ к бутылочке с капельницей
    • Раствор гидроксида натрия, 0.4 M (РАЗДРАЖАЮЩИЙ), флакон с капельницей
    • Дистиллированная (или деионизированная) вода, 125 см 3 , x2

    Примечания по технике безопасности, охране труда и технике

    • Прочтите наше стандартное руководство по охране труда и технике безопасности.
    • Всегда используйте защитные очки.
    • Феноловый красный индикатор – см. CLEAPSS Hazcard HC032. Индикатор можно приобрести в виде твердого реагента или в виде готового раствора в этаноле. Раствор можно приготовить из твердых реагентов путем приготовления 5% -ного раствора в этаноле (IDA).Если доступны капельные флаконы 30 см 3 или 60 см 3 со встроенными капельными пипетками, они идеально подходят для дозирования индикаторных растворов. Хотя феноловый красный сам по себе не горюч, его раствор в этаноле легко воспламеняется.
    • Индикатор тимолфталеина – см. CLEAPSS Hazcard HC032. Индикатор можно приобрести в виде твердого реагента или в виде готового раствора в этаноле. Раствор можно приготовить из твердых реагентов путем приготовления 5% -ного раствора в этаноле (IDA).Если доступны капельные флаконы 30 см 3 или 60 см 3 со встроенными капельными пипетками, они идеально подходят для дозирования индикаторных растворов. Хотя сам тимолфталеин не воспламеняется, его раствор в этаноле легко воспламеняется.
    • Этанол (IDA – промышленный денатурированный спирт), CH 3 CH 2 OH (l), (легковоспламеняющийся, вредный) – см. Карту CLEAPSS Hazcard HC040A.
    • Раствор гидроксида натрия, NaOH (водн.), (РАЗДРАЖАЮЩИЙ при используемой концентрации) – см. CLEAPSS Hazcard HC091a и CLEAPSS Recipe Book RB085.

    Процедура

    Показать в полноэкранном режиме

    Деятельность 1
    1. Налейте примерно 125 см 3 воды в коническую колбу объемом 250 см 3 .
    2. Добавьте в воду пять или шесть капель индикатора тимолфталеина.
    3. Добавьте ровно столько раствора гидроксида натрия (около двух или трех капель), чтобы получить синий цвет.
    4. Поговорите или подуйте в колбу, т. Е. Добавьте углекислый газ.
    5. Продолжайте добавлять углекислый газ, пока не заметите изменение цвета.

    Действие 2
    1. Налейте примерно 125 см 3 воды в коническую колбу объемом 250 см 3 .
    2. Добавьте в воду одну или две капли фенолового красного.
    3. Добавьте две капли раствора гидроксида натрия, чтобы получить красный раствор.
    4. Поговорить или подуть в колбу – т.е. добавить углекислый газ.
    5. Продолжайте добавлять углекислый газ, пока не заметите изменение цвета.

    Вопросы к классу

    1. Почему изменение цвета не происходит мгновенно?
    2. Для чего нужно добавлять несколько капель раствора гидроксида натрия (NaOH) перед каждым экспериментом?

    Ответы на вопросы

    1. Количество углекислого газа при каждом вдохе невелико, поэтому требуется много вдохов, чтобы вступить в реакцию со щелочью.
    2. Для обеспечения того, чтобы раствор вначале был слегка щелочным, и для нейтрализации любого CO 2 или любой другой изначально присутствующей кислоты.

    Учебные заметки

    Соломинки не нужны для вдувания выдыхаемого воздуха в колбу; Достаточно просто дышать или говорить в колбу, чтобы индикатор изменил цвет.

    Индикатор фенолового красного меняет цвет с желтого на красный в диапазоне pH 6,8–8,4. Тимолфталеин (также может использоваться альтернативный бромтимоловый синий) изменяется с синего (щелочного) на бесцветный (кислотный) в диапазоне pH 9.3–10,5. См. Книгу рецептов CLEAPSS RB000, в которой также описан индикаторный раствор бикарбоната.

    Со временем растворяется достаточное количество углекислого газа из дыхания учащихся, и в растворе образуется достаточно кислоты, чтобы изменить цвет индикатора:

    CO 2 (водн.) + H 2 O (л) ⇌ H + (водн.) + HCO 3 (водн.)

    CO 2 также реагирует с NaOH. Эта реакция дает менее щелочной Na 2 CO 3 :

    2NaOH (водн.) + CO 2 (г) → Na 2 CO 3 (водн.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.