Взаимодействие углекислого газа с веществами и его химические свойства
Общие химические свойства углекислого газа: CO2 инертен, то есть химически не активен; при попадании в водный раствор легко вступает в реакции.
Большинство кислотных оксидов устойчивы к высоким температурам, но углекислота при их воздействии восстанавливается.
Взаимодействие с другими веществами:
1) Углекислота относится к кислотным оксидам, то есть в сочетании с водой образуется кислота. Однако угольная кислота неустойчива и распадается сразу. Эта реакция имеет обратимый характер:
Диоксид углерода + вода ↔ угольная кислота
Молекула угольной кислоты
2) При взаимодействии углекислого газа и соединений азота с водородом (аммиаком) в водном растворе происходит разложение до углеаммонийной соли.
Аммиак + углекислота = гидрокарбонат аммония
Углеаммонийная соль
Полученное вещество часто используется в приготовлении хлеба и различных кондитерских изделий.
3) Ход некоторых реакций должен поддерживаться высокими температурами. Примером является производство мочевины при 130 °C и давлении 200 атм., схематически изображаемое так:
Аммиак + диоксид углерода → карбамид + вода
Также под воздействием температуры около 800 градусов протекает реакция образования оксида цинка:
Цинк + двуокись углерода → оксид цинка + оксид углерода
4) Возможно уравнение с гидроксидом бария, при котором выделяется средняя соль.
Гидроксид бария + углекислота = карбонат бария + оксид водорода.
Применяется для регулировки калориметров по теплоемкости. Также вещество используют в промышленности для производства красных кирпичей, синтетических тканей, фейерверков, гончарных изделий, плитки для ванн и туалетов.
5) Углекислый газ выделяется при реакциях горения.
Метан + кислород = углекислота + вода (в газообразном состоянии) + энергия
Этилен + кислород = диоксид углерода + оксид водорода + энергия
Этан + кислород = двуокись углерода + вода + энергия
Этанол + кислород = вода + углекислота + энергия
6) Газ не поддерживает горения, этот процесс возможен только с некоторыми активными металлами, например, магнием.
Магний + углекислота = углерод + оксид магния.
MgO активно применяется при производстве косметических средств. Вещество используют в пищевой промышленности как пищевую добавку.
7) Двуокись углерода реагирует с гидроксидами с получением солей, которые существуют в двух формах, как карбонаты и бикарбонаты. Например, углекислый газ и гидроксид натрия, согласно формуле, образуют гидрокарбонат Na:
диоксид углерода + гидроксид натрия → гидрокарбонат натрия.
Или же при большем количестве NaOH образуется карбонат Na с образованием воды:
Диоксид углерода + гидроксид натрия → карбонат натрия + вода
Кислотно-щелочные реакции углекислоты используются на протяжении веков для затвердевания известкового раствора, что может быть выражено простым уравнением:
Гидроксид кальция + двуокись углерода → карбонат кальция + оксид водорода
В зелёных растениях играет важную роль в процессе фотосинтеза:
Диоксид углерода + вода → глюкоза + кислород.
9) Химические свойства углекислоты используются в промышленности при производстве соды, суть этого процесса можно выразить суммарным уравнением:
Хлорид натрия + Диоксид углерода + аммиак + вода → гидрокарбонат натрия + хлорид аммония
10) Фенолят Na разлагается при взаимодействии с углекислым газом, при этом малорастворимый фенол выпадает в осадок:
Фенолят натрия + двуокись углерода + оксид водорода = фенол + гидрокарбонат натрия
11) Пероксид натрия и углекислый газ, взаимодействуя, образуют среднюю соль карбоната Na с выделением кислорода.
Пероксид натрия + углекислота → карбонат натрия + кислород
Колба с пероксидом натрия
Образование углекислоты происходит при растворении в воде кальцинированной соды (стиральной соды).
Гидрокарбонат натрия + вода → углекислота + вода + гидроксид натрия
При этой реакции (гидролиз по катиону) образуется сильнощелочная среда.
12) CO2 вступает в реакцию с гидроксидом калия, последний образуется путем электролиза хлористого калия.
Гидроксид калия + углекислота → карбонат калия + вода
13) Газ в силу своего строения не реагирует с благородными газами, то есть гелием, неоном, аргоном, криптоном, ксеноном, радоном, оганесоном.
Заключение
Мы привели большую часть химических реакций, в которых участвует CO2. Ученые всего мира пытаются решить проблему увеличения концентрации углекислоты в воздухе, не без помощи реакций с другими веществами, которые известны химикам. А какие химические формулы взаимодействия углекислого газа знаете вы?
Спасибо, что указали на ошибку. Исправили.
Скажите пожалуйста На производстве углекислоты мы заменили на комрессорном агрегате старый охладитель углекислого газа с трубками из нержавейки на новый, с латунными трубками. То есть в начале этих трубок охладителя Углекислый газ будет под давлением 16 бар и температурой 130 градусов, на выходе + 10 градусов, всё это с выделением конденсата. Не будет ли какой-то непредвиденной реакции в зоне взаимодействия уг. газа, латуни и воды? Охладитель работает хорошо, но не разрушаться ли трубки от коррозии?
Необходимо определиться для начала, откуда поступает к вам углекислый газ, какие еще газы поступают вместе с углекислым газом в охладитель. У нас, в энергетическом производстве, на определенном участке пароводяного тракта установлены латунные трубки, в которых происходит нагрев теплоносителя. Мы производим замеры растворенного кислорода в конденсате перед подачей его на подогреватели с трубками из латуни. В нашем случае большая концентрация кислорода в воде, при нагревании последней, приводит к коррозии латунных трубок.
Здравствуйте Вячеслав. Углекислый газ поступает с брожения пивного сусла. Углекислый газ (у.г.) сжимается компрессором и при t 130* подаётся на теплообменник (т.о.). хладоносителем t -4*. На латунных стенках т.о. образуется конденсат который отделяется от у.г. в конденсатоотводчике. Содержание кислорода в конденсате не должно быть большим, если вообще не минимальное. После установки нового т.о. конденсатоотводчик стал забиваться непонятной серой массой похожей на мокрый графит. Компрессор разбирали — проблема не в нём (думали одно из графитовых колец размолотило). Разбирать и осматривать т.о. более трудоёмкий процесс.
Затрудняюсь вам ответить на этот вопрос, надо изучать состав газа на входе в теплообменник. Возможно образование угольной кислоты в теплообменнике. А при наличии кислорода кислота может вызывать коррозию, но это не точно.
Тест по теме: Типы химических реакций. (8 класс)
1 вариант.
1. Какое уравнение соответствует реакции разложения?
1) Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O
2) 2HCl + Ba(OH)2 = BaCl2 + 2H2O
3) Na2S + Br2 = 2NaBr + S
4) 2AgI = 2Ag + I2
2. Какое уравнение соответствует реакции замещения?
1) 2K + 2H2O = 2KOH + H2
2) 2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O
3) CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
4) 2KNO3 = 2KNO2 + O2
3. Какое уравнение соответствует реакции обмена?
1) 2Al + Fe2O3 = 2Fe + Al2O3
2) CuCl2 + Fe = FeCl2 + Cu
3) 2Na + O2 = Na2O2
4) 2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O
4. Какое уравнение соответствует реакции соединения?
1)Fe + 2HCl = FeCl2 + H2
2)4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
3)Cu(OH)2 = CuO + H2O
4)Na3PO4 + 3HNO3 = 3NaNO3 + H3PO4
5. Какое уравнение соответствует реакции разложения?
1)Cu + Hg(NO3)2 = Cu(NO3)2 + Hg
2)4NO2 + 2H2O + O2 = 4HNO3
3)2HCl + MgO = MgCl2 + H2O
4)(NH4)2CO3 = 2NH3 + CO2 + H2O
Тест по теме: Типы химических реакций. (8 класс)
2 вариант.
1. Какое уравнение соответствует реакции обмена?
1) Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O
2) 2HCl + Ba(OH)2 = BaCl2 + 2H2O
3) Na2S + Br2 = 2NaBr + S
4) 2AgI = 2Ag + I2
2. Какое уравнение соответствует реакции разложения?
1) 2K + 2H2O = 2KOH + H2
2) 2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O
3) CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
4) 2KNO3 = 2KNO2 + O2
3. Какое уравнение соответствует реакции замещения?
1) 2Al + Fe2O3 = 2Fe + Al2O3
2) CuCl2 + Fe = FeCl2 + Cu
3) 2Na + O2 = Na2O2
4) 2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O
4. Какое уравнение соответствует реакции замещения?
1)Fe + 2HCl = FeCl2 + H2
2)4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
3)Cu(OH)2 = CuO + H2O
4)Na3PO4 + 3HNO3 = 3NaNO3 + H3PO4
5. Какое уравнение соответствует реакции соединения?
1)Cu + Hg(NO3)2 = Cu(NO3)2 + Hg
2)4NO2 + 2H2O + O2 = 4HNO3
3)2HCl + MgO = MgCl2 + H2O
4)(NH4)2CO3 = 2NH3 + CO2 + H2O
Тест по теме: Типы химических реакций. (8 класс)
3 вариант.
1. Какое уравнение соответствует реакции обмена?
1)2SO2 + O2 = 2SO3
2)H2S + CаO = CаS + H2O
3)SO3 + Na2O = Na2SO4
4)H2SO4 + Zn = ZnSO4 + H2
2. Какое уравнение соответствует реакции разложения?
1)Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2
2)Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2
3)Na2O + 2HСl = 2NaCl + H2O
4)2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O
3. Какое уравнение соответствует реакции замещения?
1)Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
2)CaCl2 + K2CO3 = CaCO3 + 2KCl
3)AgNO3 + NaСl = AgCl + NaNO3
4)Zn(OH)2 = ZnO + H2O
4. Какое уравнение соответствует реакции замещения?
1)Na2O + H2O = 2NaOH
2)BaCl2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HCl
3)2KClO3 = 2KCl + 3O2
4)Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2
5. Какое уравнение соответствует реакции соединения?
1)NH3 + HNO3 = NH4NO3
2)H2S + MgO = MgS + H2O
3)SO3 + 2NaOН = Na2SO4 + Н2О
4)CuO + H2 = Cu + H2O
Тест по теме: Типы химических реакций. (8 класс)
4 вариант.
1. Какое уравнение соответствует реакции замещения?
1)2SO2 + O2 = 2SO3
2)H2S + CаO = CаS + H2O
3)SO3 + Na2O = Na2SO4
4)H2SO4 + Zn = ZnSO4 + H2
2. Какое уравнение соответствует реакции обмена?
1)Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2
2)Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2
3)Na2O + 2HСl = 2NaCl + H2O
4)2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O
3. Какое уравнение соответствует реакции разложения?
1)Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
2)CaCl2 + K2CO3 = CaCO3 + 2KCl
3)AgNO3 + NaСl = AgCl + NaNO3
4)Zn(OH)2 = ZnO + H2O
4. Какое уравнение соответствует реакции соединения?
1)Na2O + H2O = 2NaOH
2)BaCl2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HCl
3)2KClO3 = 2KCl + 3O2
4)Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2
5. Какое уравнение соответствует реакции замещения?
1)NH3 + HNO3 = NH4NO3
2)H2S + MgO = MgS + H2O
3)SO3 + 2NaOН = Na2SO4 + Н2О
4)CuO + H2 = Cu + H2O
Реакции разложения
При выполнении различных заданий ЕГЭ по химии (например, задачи 34 или задания 32 «мысленный эксперимент») могут пригодиться знания о том, какие вещества при нагревании разлагаются и как они разлагаются.
Рассмотрим термическую устойчивость основных классов неорганических веществ. Я не указываю в условиях температуру протекания процессов, так как в ЕГЭ по химии такая информация, как правило, не встречается. Если возможны различные варианты разложения веществ, я привожу наиболее вероятные, на мой взгляд, реакции.
Разложение оксидов
При нагревании разлагаются оксиды тяжелых металлов:
2HgO = 2Hg + O2
Разложение гидроксидов
Как правило, при нагревании разлагаются нерастворимые гидроксиды. Исключением является гидроксид лития, он растворим, но при нагревании в твердом виде разлагается на оксид и воду:
2LiOH = Li2O + H2O
Гидроксиды других щелочных металлов при нагревании не разлагаются.
Гидроксиды серебра (I) и меди (I) неустойчивы:
2AgOH = Ag2O + H2O
2CuOH = Cu2O + H2O
Гидроксиды большинства металлов при нагревании разлагаются на оксид и воду.
В инертной атмосфере (в отсутствии кислорода воздуха) гидроксиды хрома (III) марганца (II) и железа (II) распадаются на оксид и воду:
Большинство остальных нерастворимых гидроксидов металлов также при нагревании разлагаются:
Разложение кислот
При нагревании разлагаются нерастворимые кислоты.
Например , кремниевая кислота:
Некоторые кислоты неустойчивы и подвергаются разложению в момент образования. Большая часть молекул сернистой кислоты и угольной кислоты распадаются на оксид и воду в момент образования:
В ЕГЭ по химии лучше эти кислоты записывать в виде оксида и воды.
Например , при действии водного раствора углекислого газа на карбонат калия в качестве реагента мы указываем не угольную кислоту, а оксид углерода (IV) и воду, но подразумеваем угольную кислоту при этом:
Азотистая кислота на холоде или при комнатной температуре частично распадается уже в водном растворе, реакция протекает обратимо:
При нагревании выше 100 о С продукты распада несколько отличаются:
Азотная кислота под действием света или при нагревании частично обратимо разлагается:
Разложение солей
Разложение хлоридов
Хлориды щелочных, щелочноземельных металлов, магния, цинка, алюминия и хрома при нагревании не разлагаются.
Хлорид серебра (I) разлагается под действием света:
2AgCl → Ag + Cl2
Хлорид аммония при нагревании выше 340 о С разлагается:
Разложение нитратов
Нитраты щелочных металлов при нагревании разлагаются до нитрита металла и кислорода.
Например , разложение нитрата калия:
Видеоопыт разложения нитрата калия можно посмотреть здесь.
Нитраты магния, стронция, кальция и бария разлагаются до нитрита и кислорода при нагревании до 500 о С:
При более сильном нагревании (выше 500 о С) нитраты магния, стронция, кальция и бария разлагаются до оксида металла, оксида азота (IV) и кислорода:
Нитраты металлов, расположенных в ряду напряжений после магния и до меди (включительно) + нитрат лития разлагаются при нагревании до оксида металла, диоксида азота и кислорода:
Нитраты серебра и ртути разлагаются при нагревании до металла, диоксида азота и кислорода:
Нитрат аммония разлагается при небольшом нагревании до 270 о С оксида азота (I) и воды:
При более высокой температуре образуются азот и кислород:
Разложение карбонатов и гидрокарбонатов
Карбонаты натрия и калия плавятся при нагревании.
Карбонаты лития, щелочноземельных металлов и магния разлагаются на оксид металла и углекислый газ:
Карбонат аммония разлагается при 30 о С на гидрокарбонат аммония и аммиак:
Гидрокарбонат аммония при дальнейшем нагревании разлагается на аммиак, углекислый газ и воду:
Гидрокарбонаты натрия и калия при нагревании разлагаются на карбонаты, углекислый газ и воду:
Гидрокарбонат кальция при нагревании до 100 о С разлагается на карбонат, углекислый газ и воду:
При нагревании до 1200 о С образуются оксиды:
Разложение сульфатов
Сульфаты щелочных металлов при нагревании не разлагаются.
Сульфаты алюминия, щелочноземельных металлов, меди, железа и магния разлагаются до оксида металла, диоксида серы и кислорода:
Сульфаты серебра и ртути разлагаются до металла, диоксида серы и кислорода:
Разложение фосфатов, гидрофосфатов и дигидрофосфатов
Эти реакции, скорее всего, в ЕГЭ по химии не встретятся! Гидрофосфаты щелочных и щелочноземельных металлов разлагаются до пирофосфатов:
Ортофосфаты при нагревании не разлагаются (кроме фосфата аммония).
Разложение сульфитов
Сульфиты щелочных металлов разлагаются до сульфидов и сульфатов:
Разложение солей аммония
Некоторые соли аммония, не содержащие анионы кислот-сильных окислителей, обратимо разлагаются при нагревании без изменения степени окисления. Это хлорид, бромид, йодид, дигидрофосфат аммония:
Cоли аммония, образованные кислотами-окислителями, при нагревании также разлагаются. При этом протекает окислительно-восстановительная реакция. Это дихромат аммония, нитрат и нитрит аммония:
Видеоопыт разложения нитрита аммония можно посмотреть здесь.
Разложение перманганата калия
Разложение хлората и перхлората калия
Хлорат калия при нагревании разлагается до перхлората и хлорида:
4KClO3 → 3KClO4 + KCl
При нагревании в присутствии катализатора (оксид марганца (IV)) образуется хлорид калия и кислород:
2KClO3 → 2KCl + 3O2
Перхлорат калия при нагревании разлагается до хлорида и кислорода:
http://znanija.site/himiya/31611570.html
http://chemege.ru/reakcii-razlozheniya/