Как пишется угольная кислота в химии

Поиск химических веществ по названиям или формулам.

Справочник содержит названия веществ и описания химических формул (в т.ч. структурные формулы и скелетные формулы).


Введите часть названия или формулу для поиска:

Языки:

По умолчанию |

Все возможные |

Из списка

|
Применить к найденному

Угольная кислота

Брутто-формула:
CH2O3

CAS# 463-79-6

Категории:
Неорганические кислоты

PubChem CID: 767

Названия

Русский:

Угольная кислота

English:

Aerial acid
Carbon dioxide solution
Carbonic acid
Dihydrogen carbonate
Hydroxymethanoic acid
acid of air

German:

Dihydrogencarbonat
Hydroxyameisensäure
Hydroxymethansäure
Kohlenstoffsäure
Kohlensäure

العربية:

حمض الكربونيك

Ελληνικά:

Ανθρακικό οξύ

Español:

Agua Carbonatada
Sifón
Soda
Trioxocarbonato (IV) de hidrógeno
Ácido carbónico
Ácido trioxocarbónico (IV)(IUPAC)

French:

Acide carbonique(IUPAC)
carbonate d’hydrogène

हिन्दी:

प्रांगारिकाम्ल

Italiano:

Acido carbonico

Latina:

Acidum carbonicum

日本語:

炭酸

中文:

二氧化碳水溶液
碳酸
碳酸水

Варианты формулы:

H2CO3

HO/C`|O|O/H

OC(OH)2

HO|O`|/OH

H(+)2C(+4)O(-2)3

Вещества, имеющие отношение…

Ангидрид:
Углекислый газ

Анион:
Карбонаты; Гидрокарбонат

Сложные эфиры:
диметилкарбонат; Угольной кислоты монометиловый эфир, натриевая соль; Угольной кислоты монометиловый эфир, рубидиевая соль

Химический состав

Реакции, в которых участвует Угольная кислота

  • {M}(OH)2 + H2{X} = {M}{X} + 2H2O
    , где M =
    Mg Ca Ba Sr Cu Zn; X =
    SO4 SO3 CO3

  • H2CO3 + Na2WO4 -> H2WO4 + Na2CO3

  • Sb2(SO4)3 + 3Na2CO3 + 3H2O -> Sb2O3 + 3Na2SO4 + 3H2CO3

Угольная кислота
Carbonic-acid-2D.png
Carbonic-acid-3D-vdW.png
Систематическое название

Угольная кислота

Химическая формула

H2CO3

Внешний вид

бесцветный раствор

Свойства
Молярная масса

62,03 г/моль

Константа диссоциации pKa

реальные: 1) 3,60;
2) 10,33
кажущаяся[1]: 6,37

Растворимость в воде

0,21[1] г/100 мл

Термодинамические свойства
Стандартная энтальпия образования

−700 кДж/моль

Стандартная молярная энтропия

+187 Дж/(К·моль)

Стандартная энергия образования Гиббса

−623 кДж/моль

Классификация
Регистрационный номер CAS

463-79-6

Код SMILES

C(=O)(O)O

Где это не указано, данные приведены при стандартных условиях (25 °C, 100 кПа).

У́гольная кислота́ — слабая двухосновная кислота с химической формулой mathsf{H_2CO_3}. В чистом виде неустойчива[2]. Образуется в малых количествах при растворении углекислого газа в воде[1], в том числе и углекислого газа из воздуха. Образует ряд устойчивых неорганических и органических производных: соли (карбонаты и гидрокарбонаты), сложные эфиры, амиды и др.

Содержание

  • 1 Физические свойства
  • 2 Химические свойства
    • 2.1 Равновесие в водных растворах и кислотность
    • 2.2 Разложение
    • 2.3 Взаимодействие с основаниями и солями
  • 3 Получение
  • 4 Применение
  • 5 Органические производные
  • 6 См. также
  • 7 Примечания
  • 8 Литература

Физические свойства

Молекула угольной кислоты имеет плоское строение. Центральный углеродный атом имеет sp²-гибридизацию. В гидрокарбонат- и карбонат-анионах происходит делокализация π-связи. Длина связи C—O в карбонат-ионе составляет 129 пм.

Химические свойства

Равновесие в водных растворах и кислотность

Угольная кислота существует в водных растворах в состоянии равновесия с гидратом диоксида углерода:

mathsf{CO_2 cdot H_2O_{(p)} rightleftarrows H_2CO_{3(p)} }, константа равновесия при 25 °C K_p = frac{mathsf{[H_2CO_3]}}{mathsf{[CO_2 cdot H_2O]}} = 1,70cdot 10^{-3}

Скорость прямой реакции 0,039 с−1, обратной — 23 с−1.

В свою очередь растворённый гидрат диоксида углерода находится в равновесии с газообразным диоксидом углерода:

mathsf{CO_2 cdot H_2O_{(p)} rightleftarrows CO_2 uparrow + H_2O}

Данное равновесие при повышении температуры сдвигается вправо, а при повышении давления — влево (подробнее см. Абсорбция газов).

Угольная кислота подвергается обратимому гидролизу, создавая при этом кислую среду:

mathsf{H_2CO_3 + H_2O rightleftarrows HCO_3^- + H_3O^+}, константа кислотности при 25 °C K_{a1} = frac{mathsf{[HCO_3^-] cdot [H_3O^+]}}{mathsf{[H_2CO_3]}} = 2,5 cdot 10^{-4}

Однако, для практических расчётов чаще используют кажущуюся константу кислотности, учитывающую равновесие угольной кислоты с гидратом диоксида углерода:

K_a' = frac{mathsf{[HCO_3^-] cdot [H_3O^+]}}{mathsf{[CO_2 cdot H_2O]}} = 4,27 cdot 10^{-7}

Гидрокарбонат-ион подвергается дальнейшему гидролизу по реакции

mathsf{HCO_3^- + H_2O rightleftarrows CO_3^{2-} + H_3O^+}, константа кислотности при 25 °C K_{a2} = frac{mathsf{[CO_3^{2-}] cdot [H_3O^+]}}{mathsf{[HCO_3^-]}} = 4,68 cdot 10^{-11}

Таким образом, в растворах, содержащих угольную кислоту, создается сложная равновесная система, которую можно изобразить в общем виде следующим образом:

mathsf{CO_2 uparrow stackrel{H_2O}{rightleftarrows} CO_2 cdot H_2O rightleftarrows H_2CO_3 stackrel{-H^+}{rightleftarrows} HCO_3^- stackrel{-H^+}{rightleftarrows} CO_3^{2-} (*)}

Значение pH в такой системе, соответствующей насыщенному раствору диоксида углерода в воде при 25 °C и давлении 760 мм рт. ст., можно рассчитать по формуле:

mathsf{pH} approx - frac{1}{2} lg (K_a' cdot L) = 3,9, где L = 0,034 моль/л — растворимость CO2 в воде при указанных условиях.

Разложение

При повышении температуры раствора и/или понижении парциального давления диоксида углерода равновесие в системе mathsf{(ast)} смещается влево, что приводит к разложению части угольной кислоты на воду и диоксид углерода. При кипении раствора угольная кислота разлагается полностью:

mathsf{H_2CO_3 longrightarrow H_2O + CO_2 uparrow}

Взаимодействие с основаниями и солями

Угольная кислота вступает в реакции нейтрализации с растворами оснований, образуя средние и кислые соли — карбонаты и гидрокарбонаты соответственно:

mathsf{H_2CO_3 + 2 NaOH}(конц.)mathsf{longrightarrow Na_2CO_3 + 2 H_2O}
mathsf{H_2CO_3 + NaOH}(разб.)mathsf{longrightarrow NaHCO_3 + H_2O}
mathsf{H_2CO_3 + Ca(OH)_2 longrightarrow CaCO_3 downarrow + 2 H_2O}
mathsf{H_2CO_3 + NH_3 cdot H_2O longrightarrow NH_4HCO_3 + H_2O}

При взаимодействии угольной кислоты с карбонатами образуются гидрокарбонаты:

mathsf{H_2CO_3 + Na_2CO_3 longrightarrow 2 NaHCO_3}
mathsf{H_2CO_3 + CaCO_3 longrightarrow Ca(HCO_3)_2}

Получение

Угольная кислота образуется при растворении в воде диоксида углерода:

mathsf{CO_2 + H_2O rightleftarrows CO_2 cdot H_2O rightleftarrows H_2CO_3}

Содержание угольной кислоты в растворе увеличивается при понижении температуры раствора и увеличении давления углекислого газа.

Также угольная кислота образуется при взаимодействии её солей (карбонатов и гидрокарбонатов) с более сильной кислотой. При этом бо́льшая часть образовавшейся угольной кислоты, как правило, разлагается на воду и диоксид углерода:

mathsf{Na_2CO_3 + 2 HCl longrightarrow 2 NaCl + H_2CO_3}
mathsf{H_2CO_3 longrightarrow H_2O + CO_2 uparrow}

Применение

Угольная кислота всегда присутствует в водных растворах углекислого газа (см. Газированная вода).

В биохимии используется свойство равновесной системы mathsf{(ast)} изменять давление газа пропорционально изменению содержания ионов оксония (кислотности) при постоянной температуре. Это позволяет регистрировать в реальном времени ход ферментативных реакций, протекающих с изменением pH раствора.

Органические производные

Угольную кислоту формально можно рассматривать как карбоновую кислоту с гидроксильной группой вместо углеводородного остатка. В этом качестве она может образовывать все производные, характерные для карбоновых кислот[3].

Некоторые представители подобных соединений перечислены в таблице.

Класс соединений Пример соединения
Сложные эфиры поликарбонаты
Хлорангидриды фосген
Амиды мочевина
Нитрилы циановая кислота
Ангидриды пироугольная кислота

См. также

  • Оксид углерода(IV)
  • Карбонаты
  • Гидрокарбонаты
  • Карбоновые кислоты
  • Газированная вода

Примечания

  1. 1 2 3 В водном растворе бо́льшая часть угольной кислоты обратимо переходит в гидрат диоксида углерода по реакции H2CO3 ⇄ CO2·H2O
  2. Угольная кислота теперь обнаружена и в газовой фазе — пора снова переписывать учебники
  3. Нейланд О. Я. Органическая химия. — М.: Высшая школа, 1990. — С. 640—652. — 751 с. — ISBN 5-06-001471-1

Литература

  • Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Реакции неорганических веществ: справочник / Под ред. Р. А. Лидина. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Дрофа, 2007. — 637 с. — ISBN 978-5-358-01303-2
  • Лидин Р.А., Андреева Л. Л., Молочко В. А. Константы неорганических веществ: справочник / Под ред. Р. А. Лидина. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Дрофа, 2006. — 685 с. — ISBN 5-7107-8085-5
 Просмотр этого шаблона Оксиды углерода
Оксиды CO2 · CO Chemfm tetrahydroxy 1 4 benzoquinone bisoxalate.svg
Экзотические оксиды Карбонилы металлов · Угольная кислота · Гидрокарбонаты · Карбонаты · Дикарбонаты · Трикарбонаты

Углерод (C) — неметаллический химический элемент в группе 14 (IVa) периодической таблицы. Название происходит от латинского слова carbo, означающего «уголь» с символом c и атомным номером 6. При комнатной температуре он находится в твердом состоянии. Углерод существует в различных формах, включая графит, алмаз и графен. Он имеет температуру плавления 3550°C (6420°F), температуру кипения 4827°C (8721°F) и атомный вес от 12,0096 до 12,0116 ед.

Угольная кислота также известна как муравьиная кислота. Он естественным образом присутствует у пчел и муравьев. Это самая сильная карбоновая кислота. Имеет резкий запах. Он используется в качестве консерванта из-за его низкой токсичности. Это бесцветная дымящаяся жидкость. Он имеет плотность 1,2126 г/мл. Обладает восстановительными свойствами альдегидов. Он малотоксичен и даже в более низких концентрациях намного эффективнее. Его химическая формула CH 2 O 2 .

Формула угольной кислоты

CH 2 O 2 — это химическое название угольной кислоты. Он имеет молярную массу 46,025 г/моль. Он имеет температуру кипения 100,8˚C. Он также использует его вместо минеральных кислот.

Структура угольной кислоты

Приготовление угольной кислоты

  • Когда метанол и угарный газ объединяются в присутствии сильного основания, это приводит к метилформиату.

CH3OH + CO → HCO2CH3

  • Путем обработки метилформиата аммиаком с получением формамида, который затем гидролизуется серной кислотой,

HCO2CH3 + NH3 → HCONH2 + CH3OH

2HCONH2 + 2H2O + H2SO4 → 2HCO2H + (NH4)2SO4

  • Получаем пропениловый спирт после реакции на нагревание. Реакция такова:

C2O4H2 → CO2H2 + CO2

Физические свойства угольной кислоты

  • Углекислота представляет собой бесцветную дымящуюся жидкость.
  • Он имеет температуру плавления 8,4˚C.
  • Угольная кислота имеет плотность 1,220 г/мл.
  • Температура кипения угольной кислоты составляет 100,8˚C.
  • Он имеет молярную массу 46,025 г/моль.
  • Углекислота имеет резкий запах.

Химические свойства угольной кислоты

  • Реакция Эшвейлера-Кларка и реакция Лейкарта-Валлаха являются химическими реакциями угольной кислоты.

CH2O2 + H2SO4 → H2SO4 + H2O + CO

Он легко разлагается концентрированным купоросом с образованием угарного газа.

Использование угольной кислоты

  • Используется как антибактериальное средство.
  • Пчеловоды используют его как акарицид против трахейного клеща.
  • В кормах для скота используется как консервант.
  • Используется в производстве кожи.
  • Используется в производстве каучука.
  • Углекислота может использоваться для очистки, как средство для удаления известкового налета.

Примеры вопросов

Вопрос 1: Как муравьи производят муравьиную кислоту?

Ответы:

Wood ants battle microbes by incorporating tree resin with antimicrobial properties into their nests. They also produce huge amounts of formic acid in their toxic gland, which they promptly spray to shield or sanitize their nest.

Вопрос 2: Какой тип соединения представляет собой HCO 2 H?

Отвечать:

Carboxylic acid, Formic Acid (also known as methanoic acid) is the simplest carboxylic acid. Its formula is HCOOH. It is a significant intermediate in chemical synthesis and occurs naturally, mostly in ant and bee venom.

Вопрос 3: Является ли H 2 CO 2 сильной кислотой?

Отвечать:

It is a weak acid. Its pH is 3.75. A strong acid is an acid that dissociates entirely in an aqueous solution whereas a weak acid is an acid that dissociates partially in an aqueous solution.

Вопрос 4: Красный муравей содержит кислоту?

Отвечать:

Formic acid, In Latin, the name of an ant is called Formica. Thus, the acid that presents in the body is called formic acid. According to IUPAC nomenclature, formic acid is also known as Methanoic acid.

Вопрос 5: Почему окись углерода более ядовита, чем двуокись углерода?

Ответ :

Carbon monoxide (CO) is viewed as more harmful or unsafe than Carbon Dioxide (CO2) because of the way that CO responds with the hemoglobin in our circulation systems and produces a steady compound that really keeps oxygen from entering the body.

Вопрос 6: Каково использование угольной кислоты?

Отвечать:

  1. It has low toxicity since it is used as a preservative. 
  2. Carbonous acid can be used for cleaning products like limescale remover.
  3. Beekeepers use it as a miticide against the tracheal mite.
  4. It can be utilized in place of mineral acids.

Вопрос 7: Почему CO называют тихим убийцей?

Отвечать:

It is known as the “silent killer” since it is colorless, odorless, tasteless, and non-disturbing. On the off chance that the early indications of CO poisoning are disregarded, an individual might pass out and not be able to get away from the risk. A greater number of individuals die from carbon monoxide openness than some other sort of poising.

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ СТАТЬИ

Содержание

  1. Физические свойства
  2. Химические свойства
  3. Равновесие в водных растворах и кислотность
  4. Получение
  5. Применение
  6. Органические производные

Угольная кислота — слабая двухосновная кислота с химической формулой H2CO3, образуется в малых количествах при растворении углекислого газа в воде, в том числе и углекислого газа из воздуха. В водных растворах неустойчива. Образует ряд устойчивых неорганических и органических производных: соли, сложные эфиры, амиды и др.

Угольная кислота
Систематическое название Угольная кислота
Химическая формула H2CO3
Внешний вид бесцветный раствор
Свойства
Молярная масса 62,025 г/моль
Температура плавления ?
Температура кипения ?
Температура возгонки ?
Температура разложения ?
Температура стеклования ?
Плотность 1,668 г/см³
Константа диссоциации pKa реальные: 1) 3,60;
2) 10,33
кажущаяся: 6,37
Растворимость в воде 0,21 г/100 мл
Термодинамические свойства
Стандартная энтальпия образования −700 кДж/моль
Стандартная молярная энтропия +187 Дж/(К·моль)
Стандартная энергия образования Гиббса −623 кДж/моль
Классификация
Регистрационный номер CAS 463-79-6
PubChem 463-79-6
Код SMILES C(=O)(O)O
Безопасность
Пиктограммы опасности СГС Пиктограмма «Коррозия» системы СГСПиктограмма «Восклицательный знак» системы СГС
NFPA 704

Физические свойства

Угольная кислота существует в водных растворах в равновесии с диоксидом углерода, причём равновесие сильно сдвинуто в сторону разложения кислоты.

Молекула угольной кислоты имеет плоское строение. Центральный углеродный атом имеет sp²-гибридизацию. В гидрокарбонат- и карбонат-анионах происходит делокализация π-связи. Длина связи C—O в карбонат-ионе составляет 130 пм.

Безводная угольная кислота представляет собой бесцветные кристаллы, устойчивые при низких температурах, сублимирующиеся при температуре –30 °C, а при дальнейшем нагревании полностью разлагающиеся. Поведение чистой угольной кислоты в газовой фазе исследовано в 2011 г. австрийскими химиками.

Химические свойства

Равновесие в водных растворах и кислотность

Угольная кислота существует в водных растворах в состоянии равновесия с гидратом диоксида углерода:

{mathsf  {CO_{2}cdot H_{2}O_{{(p)}}rightleftarrows H_{2}CO_{{3(p)}}}}, константа равновесия при 25 °C K_{p}={frac  {{mathsf  {[H_{2}CO_{3}]}}}{{mathsf  {[CO_{2}cdot H_{2}O]}}}}=1,70cdot 10^{{-3}}

Скорость прямой реакции 0,039 с−1, обратной — 23 с−1.

В свою очередь растворённый гидрат диоксида углерода находится в равновесии с газообразным диоксидом углерода:

{mathsf  {CO_{2}cdot H_{2}O_{{(p)}}rightleftarrows CO_{2}uparrow + H_{2}O}}

Данное равновесие при повышении температуры сдвигается вправо, а при повышении давления — влево (подробнее см. Абсорбция газов).

Угольная кислота подвергается обратимому гидролизу, создавая при этом кислую среду:

{mathsf  {H_{2}CO_{3}+ H_{2}Orightleftarrows HCO_{3}^{-}+ H_{3}O^{+}}}, константа кислотности при 25 °C K_{{a1}}={frac  {{mathsf  {[HCO_{3}^{-}]cdot [H_{3}O^{+}]}}}{{mathsf  {[H_{2}CO_{3}]}}}}=2,5cdot 10^{{-4}}

Однако, для практических расчётов чаще используют кажущуюся константу кислотности, учитывающую равновесие угольной кислоты с гидратом диоксида углерода:

K_{a}'={frac  {{mathsf  {[HCO_{3}^{-}]cdot [H_{3}O^{+}]}}}{{mathsf  {[CO_{2}cdot H_{2}O]}}}}=4,27cdot 10^{{-7}}

Гидрокарбонат-ион подвергается дальнейшему гидролизу по реакции

{mathsf  {HCO_{3}^{-}+ H_{2}Orightleftarrows CO_{3}^{{2-}}+ H_{3}O^{+}}}, константа кислотности при 25 °C K_{{a2}}={frac  {{mathsf  {[CO_{3}^{{2-}}]cdot [H_{3}O^{+}]}}}{{mathsf  {[HCO_{3}^{-}]}}}}=4,68cdot 10^{{-11}}

Таким образом, в растворах, содержащих угольную кислоту, создается сложная равновесная система, которую можно изобразить в общем виде следующим образом:

{mathsf  {H_{2}CO_{3}+ CaCO_{3}longrightarrow Ca(HCO_{3})_{2}}}

Получение

Угольная кислота образуется при растворении в воде диоксида углерода:

{mathsf  {CO_{2}+H_{2}Orightleftarrows CO_{2}cdot H_{2}Orightleftarrows H_{2}CO_{3}}}

Содержание угольной кислоты в растворе увеличивается при понижении температуры раствора и увеличении давления углекислого газа.

Также угольная кислота образуется при взаимодействии её солей (карбонатов и гидрокарбонатов) с более сильной кислотой. При этом большая часть образовавшейся угольной кислоты, как правило, разлагается на воду и диоксид углерода:

Применение

Угольная кислота всегда присутствует в водных растворах углекислого газа .

В биохимии используется свойство равновесной системы изменять давление газа пропорционально изменению содержания ионов оксония (кислотности) при постоянной температуре. Это позволяет регистрировать в реальном времени ход ферментативных реакций, протекающих с изменением pH раствора. Также применяется для производства хладагента, солнечных генераторов и морозильников.

Органические производные

Угольную кислоту формально можно рассматривать как карбоновую кислоту с гидроксильной группой вместо углеводородного остатка. В этом качестве она может образовывать все производные, характерные для карбоновых кислот.

Некоторые представители подобных соединений перечислены в таблице.

Класс соединений Пример соединения
Сложные эфиры поликарбонаты
Хлорангидриды фосген
Амиды мочевина
Нитрилы циановая кислота
Ангидриды пироугольная кислота

Угольная кислота

Физические и химические свойства

Угольная кислота способна существовать в равновесии с диоксидом углерода в водных растворах. Однако при изменении условий, в частности, температуры, этот карбонатный класс склонен распадаться, одновременно происходит окисление гидроксида. Также встречается безводная форма, которая представляет собой небольшие бесцветные кристаллы, образующиеся при температурах ниже минус 30 градусов. При ее нагревании происходит диссоциация угольной кислоты, при которой твёрдая форма полностью разлагается.

Соляный ангидрид

Соляный ангидрид свое название получил из-за формулы угольной кислоты, в которой содержится СО2. Газ может подвергаться обратному гидролизу, создавая устойчивую кислую среду. В растворах, содержащих эти элементы, возникает равновесная сложная система, которая сохраняет свою химическую формулу и физические свойства. При повышении температуры стабильность и равновесие такого раствора нарушается, а кислота начинает разлагаться. Полностью этот процесс завершается при кипячении водного раствора.

Угольная кислота, графическая формула которой выглядит как H2CO3, имеет нейтральную реакцию, образуя кислые и средние соли, в том числе гидрокарбонаты и карбонаты. На сегодняшний день это вещество отлично изучено, химикам известна степень, молярное уравнение, масса, константа и степень валентности. Такие соединения получили широкое распространение в пищевой промышленности, их используют в качестве консервантов и раскислителей, а также в бытовой химии для изготовления различных чистящих и моющих средств.

Способы получения

Наибольшее распространение на сегодняшний день получила технология изготовления кислоты угольной путем растворения в воде структурной газовой формы диоксида углерода. Для производства этих соединений используют соответствующие установки, позволяющие увеличивать давление углекислоты, одновременно понижая температуру раствора. В подобных условиях концентрация угольной кислоты увеличивается и в последующем имеется возможность получения твердой формы за счёт понижения температуры до отметки -35 градусов и ниже.

Способы получения угольной кислоты

Также в последние годы популярностью стала пользоваться технология производства солей путем взаимодействия гидрокарбонатов и карбонатов с еще более сильными кислотами. При этом лучшая часть полученных соединений разлагается на диоксид углерода и воду. Преимуществом такой технологии является простота используемого оборудования, не требуется одновременно охлаждать растворы и повышать давление CO2, но при этом отмечается большое количество отходов. Недостатком этой технологии является то, что требуется утилизировать углеродный диоксид, который превращается в пар.

Используемые сегодня высокотехнологичные установки позволяют получать чистую кислоту угольную, в особенности при применении технологии с экстремально низкими температурами. В последующем необходимо лишь обеспечить правильное хранение кристаллов, которые при температурах выше минус 30 градусов начинают растворяться, быстро теряя все свои свойства. Также возможно производство и последующее хранение различных солей на основе этого соединения, которые сохраняют свою форму и параметры даже при положительных температурах и доступе воздуха.

Особенности применения

Угольная кислота и её соли сегодня активно используются в различных сферах жизнедеятельности человека. Они применяются в медицине, строительстве и кулинарии. Без этих микроэлементов невозможно было бы получение и возникновение следующих составов и материалов:

  • мраморный камень;
  • известняковые породы;
  • кристаллическая и пищевая сода;
  • мел;
  • поташ.

Также из кислоты угольной получают углекислый газ, который требуется для изготовления газированной воды. Свойства этих соединений изменять показатели давления в зависимости от содержания ионов и кислотности позволяют на их основе выпускать хладагенты для морозильников и солнечных генераторов.

Угольная кислота в шипучках

Такие кислоты и соли широко используются в пищевой промышленности, они полностью безопасны для организма человека. Из нее делаются разнообразные консерванты, которые не ухудшают свойства продуктов питания, существенно продлевая их срок хранения. Это соединение используется в качестве антиокислителя, его добавляют в кофе, чай и сыры. С открытием этой кислоты появилась возможность изготавливать разнообразные шипучие напитки, в том числе минералку, Coca- Cola и даже шампанское.

В последние годы широкое распространение получила литиевая соль, которую изготавливают из этой кислоты. Она применяется для производства керамических изделий, также ее добавляют в топливо для реактивных двигателей. Сегодня это химическое соединение активно применяется в стекловарении. На его основе выполняют специальные добавки, которые повышают прочность и эксплуатационные характеристики конечного материала. Силикатное стекло, в которое была добавлена литиевая соль, отличается не только прочностью, но и великолепными показателями проницаемости светового потока.

Кислоту угольную активно используют пожарные бригады, что позволяет им эффективно бороться с огнём. В жидком виде такие соединения содержат в специальных емкостях, после чего под высоким давлением направляют в распылители, смешивая со специальными химикатами, образующими густую пену. Это позволяет не только бороться с открытым пламенем, но и быстро тушить горящую нефть и различные нефтепродукты.

Использование в сельском хозяйстве

Кислота угольная сегодня широко используется в сельском хозяйстве для производства различных качественных минеральных удобрений. Это экологически чистые компоненты, которые применяются для подкормки различных овощных, фруктовых и плодовых культур, позволяя существенно повысить показатели урожайности.

На основе кислоты угольной выполняются следующие минеральные удобрения:

  • кальцинированная сода;
  • литиевая соль;
  • карбамид или мочевина.

Применение карбамида

Наибольшее распространение сегодня получила мочевина или как она стала сегодня называться карбамид. Это простое в использовании эффективное удобрение, которое отличается универсальностью. С одинаковым успехом его можно вносить под плодовые деревья, фрукты и овощи, различные декоративные растения.

Несомненным преимуществом таких удобрений на основе угольной кислоты является доступная стоимость минеральных составов, их простота использования, эффективность и полная экологичность.

Средняя стоимость

На сегодняшний день в России имеется несколько крупных производителей кислоты угольной, которые изготавливают как соли, так и чистые вещества. В среднем стоимость одного килограмма такого соединения составляет 3−4 тысячи рублей.

Угольный снег

Также востребован мел, который изготавливают с использованием этой кислоты, он применяется в кормовых и технических целях. За одну тонну мела обычно просят 1200 рублей.

В редких случаях используется так называемый угольный снег, то есть кристаллы твердой формы этой кислоты. Они имеют крайне высокую стоимость, доходящую до 10000 рублей за килограмм и более. При этом необходимо обеспечить соответствующие условия хранения, в том числе поддержание температуры на уровне минус 30−35 градусов, что предупреждает его разложение. Это соединение применяется в химической промышленности, а также при производстве разнообразных продуктов питания.

Угольная кислота появляется в результате разложения углекислого газа в водной среде. Этим веществом искусственно насыщают минеральные воды. Формула угольной кислоты Н2СО3. Поэтому при открытии бутылки с газированной водой, можно увидеть активные пузырьки. Основное получение угольной кислоты происходит в воде.

Уравнение

СО2 (г) + Н2О   СО2 • Н2О (раствор)   Н2СО3   Н+ + HCO3-   2H+ + CO32-.

Сама по себе угольная кислота представляет слабое непрочное соединение, которое невозможно выделить в свободном состоянии из воды.

Структурная формула

Структурная формула

Но стоит отметить тот факт, что во время разложения гидрокарбоната аммония, формируются устойчивые соединения угольной кислоты. Такие крепкие химические связи образуются только в период, когда гидрокарбонат аммония вступает в газовую фазу реакции.

Вещество является интересным объектом для изучения. Его изучают австралийские ученые уже более 6 лет. В безводном состоянии эта кислота напоминает прозрачные кристаллы, которые имеют высокую стойкость к низким температурам, но при нагревании кристаллы угольной кислоты начинают разлагаться.

Угольная кислота

Данное вещество считается слабым по своей структуре, но в тоже время, угольная кислота является сильнее борной. Весь секрет заключается в количестве атомов водорода. В составе угольной кислоты имеется два атома водорода, поэтому она считается двухосновной, а борная кислота — одноосновная.

Особенности солей угольной кислоты

Эта кислота считается двухосновной, поэтому может создавать соли двух видов:

  • •    карбонаты угольной кислоты – средние соли,
  • •    гидрокарбонаты – кислые соли.

Карбонатами угольной кислоты могут выступать в соединения: Na2СO3,(NH4)2CO3. Они не способны растворятся в водной среде. Кислые соли этого вещества включают в себя: бикарбонаты NaHCO3 , Ca(HCO3)2. Для получения гидрокарбонатов производят реакцию, в которой основными веществами являются: угольная кислота и натрий.

Соли угольной кислоты

Соли угольной кислоты помогли человечеству в строительстве, медицине и даже кулинарии. Потому что они встречаются в составе:

  • •    мела,
  • •    пищевой, кальцинированной и кристаллической соды,
  • •    известняковой породы,
  • •    мраморного камня,
  • •    поташа.

Гидрокарбонаты и карбонаты кислоты могут вступать в реакции с кислотами, во время этих реакции возможно выделение углекислого газа. Также эти вещества могут быть взаимозаменяемыми, они способны разлагаться под воздействием температуры.

Реакции угольной кислоты:

2NaHCO3 → Na2CO3 +H2O +CO2
Na2CO3 + H2O + CO2 →2NaHCO3

Химические свойства

Данная кислота по своей структуре способна входить в реакции со многими веществами.

Свойства угольной кислоты раскрываются в реакциях:

  • •    диссоциации,
  • •    с металлами,
  • •    с основаниями,
  • •    с основными оксидами.

Na2O + CO2 → Na2CO3
2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O
NaOH + CO2 → NaHCO3

Угольная кислота представляет собой слабый электролит, так как слабая летучая кислота не может выступать в роли мощного электролита в отличие от, например, соляной кислоты. Этот факт можно увидеть в результате добавление лакмуса в раствор угольной кислоты. Изменение цвета будет незначительным. Поэтому можно утверждать, что угольная кислота может поддерживать 1 уровень диссоциации.

Применение

Данное вещество можно увидеть в составе газированных вод. Но соли угольной кислоты широко применяют:

Газированная вода

  • •    для строительной сферы,
  • •    в процессе производства стекла,
  • •    в процессе производства моющих и чистящих средств,
  • •    производства бумаги,
  • •    для некоторых подкормок и удобрений для растений,
  • •    в медицине.

Отечественный и мировой рынок предлагает в продаже различные препараты и химические вещества, в состав которых входит угольная кислота:

  • •    мочевина или карбамид,
  • •    литиевая соль угольной кислоты,
  • •    углекислый кальций (мел),
  • •    кальцинированная сода (натрий углекислый)  и т.д.

Карбамид используют в качестве удобрения для плодовых и декоративных растений. Его средняя цена составляет 30-40 рублей за 1 кг. Фасуют готовую продукцию в полиэтиленовые пакеты и мешки, весом 1, 5,25,50 кг.

Литиевую соль угольной кислоты используют в составе керамических изделий, ситаллов. Этот материал используется для производства камер сгорания для реактивных двигателей, его добавляют в глазури, эмали, грунтовки для различных металлов. Литиевую соль добавляют в грунтовки для обработки алюминия, чугуна и стали.

Это химическое вещество добавляют в процессе стекловарения. Стекла, в состав которых была добавлена литиевая соль, имеют повышенную проницаемость светлового потока. Иногда литиевую соль угольной кислоты используют в процессе производства пиротехники.

Производители

Средняя цена 1 кг такого вещества в России составляет 3900-4000 рублей. Главным заводом-изготовителем этого вещества считается московский завод ООО Компонент-Реактив. Также литиевую соль угольной кислоты производят в компаниях: ООО КурскХимПром, ООО ВитаХим, ООО Русхим, ЗАО Химпэк.

Мел производится для технических и кормовых целей. Средняя цена кормового мела составляет 1800 рублей за 1 тонну. Фасуется в основном по 50 кг, 32 кг. Производители: ООО Меловик, ООО МТ Ресурс, ООО Зооветснаб, ООО Агрохиминвест.

Кальцинированная сода применяется для стирки, удаления пятен и отбеливания. Средняя цена на этот продукт на розничном рынке варьируется в пределах 16-30 рублей за 1 кг. Производители: ООО Новэра, ЗАО ХимРеактив, ООО ХимПлюс, ООО СпецБурТехнологии, ООО СпецКомплект и др.

  • Как пишется уголовный кодекс с большой буквы или с маленькой
  • Как пишется уголовно наказуемое деяние через дефис или нет
  • Как пишется уголовно исполнительный кодекс
  • Как пишется угол между векторами
  • Как пишется угол альфа