Разлика между версии на „Въглеродна киселина“

Разширена е статията
м (Бот: Козметични промени)
(Разширена е статията)
}}
 
'''Въглеродната киселина''' е химично съединение на въглерода с химична формула '''H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>'''. Тя е нетрайна и не може да съществува в свободно състояние.<ref name=":0">{{Цитат книга|last=доц. Иванов|first=Иван|last2=проф. Върбанова|first2=Санка|title=Неорганична химия|year=1973|publisher=Земиздат|location=София|pages=215}}</ref> Разпада се на на [[въглероден диоксид]] във [[вода]]. Нейните соли, [[Карбонат|карбонати]] и [[Хидрогенкарбонат|хидрогенкарбонати]], са стабилни. Въглеродният диоксид е нейн анхидрид.
'''Въглеродната киселина''' е химично съединение с химична формула '''H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>'''. В природата непрекъснато се образува въглеродна киселина при разтварянето на [[въглероден диоксид]] във [[вода]]: ''H<sub>2</sub>O+CO<sub>2</sub>->H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>''. При 20&nbsp;°C един обем вода разтваря 0,88 обема СО<sub>2</sub>. Химичните връзки в молекулата на въглеродната киселина са ковалентни полярни. Разликите в стойностите за електроотрицателност на свързаните атоми показват, че най-полярни са връзките [[кислород]] – [[водород]]: χ (Н) = 2,20 <<χ(О) = 3,50; χ(О) = 3,50 >χ(С)= 2,50. Молекулите на въглеродната киселина са нетрайни и във воден разтвор се разпадат:
 
При 20°C един обем вода разтваря 0,88 обема СО<sub>2</sub>.
:<math>CO_2 + H_2O \rightarrow H_2CO_3 \rightarrow 2H^++ CO_3^2-</math>
 
Наличието на водородни йони е причина въглеродната киселина да променя цвета на [[лакмус]]а в бледорозово. Въглеродна киселина се съдържа в много газирани напитки.
 
== Физични свойства ==
Въглеродната киселина е слаба киселина и образува два вида [[соли]]: [[карбонат]]и и [[бикарбонат]]и. В геологията тя е причината [[варовик]]а да се разтваря, произвеждайки [[калциев бикарбонат]], което води до образуването на [[сталактит]]и и [[сталагмит]]и.
{{Раздел-мъниче}}
 
== Химични свойста ==
== Роля в кръвта ==
Въгеродният доксид е анхидрид на въглеродната киселина. От разтвореното количество във водата само една малка част реагира и образува киселината, а останалата част остава като хидратиран CO<sub>2</sub>.<ref name=":1">{{Цитат книга|last=Киркова|first=Елена|title=Химия на елементите и техните съединения|year=2013|publisher=Университетско издателство „Св. Климент Охридски“|location=София|isbn=978-954-07-3504-7|pages=198 – 203}}</ref> Взаимодействието между CO<sub>2</sub> и H<sub>2</sub>O се извършва бавно, двуетапно и се осъществяват равонвесия между молекули и йони.В зависимост от pH на разтвора скоростоопределящият етап е различен: при pH < 8 процесът на получаване на H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> е бавен, а нейната дисоцияция е бърза:
Бикарбонатът е посредник при транспорта на CO<sub>2</sub> извън тялото чрез респираторен [[газообмен]]. Реакцията на хидратация на CO<sub>2</sub> обикновено е много бавна без [[катализатор]], но [[Червени кръвни телца|червените кръвни телца]] играят тази роля, ускорявайки реакцията и произвеждайки бикаборнат (HCO<sub>3</sub><sup>−</sup>), разтворен в [[Кръвна плазма|плазмата]]. Тази реакция се обръща в белите дробове, където карбонатът става пак на CO<sub>2</sub>. Този баланс играе важна роля в поддържането на [[Буфер (разтвор)|буфер]] в кръвта на бозайниците.
 
<chem>CO2 + H2O <=> H2CO3</chem> (бавен),
== Роля в световния океан ==
 
<chem>H2CO3 + H2O <=> H3O^+ + HCO3^-</chem> (бърз).
 
При pH > 10 процесите са наобратно.
 
При голям излишък на OH<sup>-</sup> хидрогенкарбонатнит йон се неутрализира:<ref name=":1" />
 
<chem>HCO3^- + OH^- -> CO3^2- + H2O</chem>.
 
Химичните връзки в молекулата на въглеродната киселина са ковалентни полярни. Разликите в стойностите за електроотрицателност на свързаните атоми показват, че най-полярни са връзките [[кислород]] – [[водород]]: χ(Н) = 2,20 <<χ(О) = 3,50; χ(О) = 3,50 >χ(С)= 2,50.
 
Въглеродната киселина не е много слаба и може да се отнесе към умерено силините киселини.<ref name=":1" />
 
=== Соли ===
Солите на въглеродната киселина се наричат карбонати и хидрогенкарбонати. Всички хидрогенкарбонати се разтворими във вода.<ref name=":0" /> Карбронатите са малкоразтворими вещества с изключение на (NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>, Tl<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> и алкалните карбонати без LiCO<sub>3</sub>.<ref name=":1" />
 
Свойствата на карбонатния йон се определт от неговата електронна структура, в която двата електрични заряда са силно делокализирани. Пространственото разположение на атомите е планарно, при което въглеродът е в ''sp''<sup>2</sup>-хибридно състояние. Кислородните атоми са разположени по върховете на равностранен триъглъник, определен от трите хибридни атоми. Електронната плътност на двойките електрони на ''sp<sup>2</sup>-''хбиридните свързващи орбитали на трите двуцентрови връзки C–O е с кратност единица – тези връзки са локализирани.<ref name=":1" />
 
Карбонатният йон запазва планарната си структура в кристалната решетка на карбонатите и здраво е свързан с металните йони.
 
== Значение ==
 
=== Роля вВ кръвта ===
БикарбонатътХидрогенкарбонатният йон е посредник при транспорта на CO<sub>2</sub> извън тялото чрез респираторен [[газообмен]]. Реакцията на хидратация на CO<sub>2</sub> обикновено е много бавна без [[катализатор]], но [[Червени кръвни телца|червените кръвни телца]] играят тази роля, ускорявайки реакцията и произвеждайки бикаборнатхидрогенкаборнатен йон (HCO<sub>{{Индекси|b=3</sub><sup>−</sup>|p=-}}), разтворен в [[Кръвна плазма|плазмата]]. Тази реакция се обръща в белите дробове, където карбонатът става пак на CO<sub>2</sub>. Този баланс играе важна роля в поддържането на [[Буфер (разтвор)|буфер]] в кръвта на бозайниците.
 
=== Роля вВ световния океан ===
[[Световният океан]] е погълнал почти половината CO<sub>2</sub>, отделян от хората чрез горене на изкопаеми горива.<ref name=sabine>{{cite journal|last=Sabine |first=C. L. |year=2004 |title=The Oceanic Sink for Anthropogenic CO<sub>2</sub> |url=https://web.archive.org/web/20080706143710/http://www.sciencemag.org/cgi/content/short/305/5682/367 |journal=Science |volume=305 |issue=5682 |pages=367 – 371 |doi=10.1126/science.1097403 |pmid=15256665 |display-authors=etal 6 юли 2008}}</ref> Изчислено е, че допълнителният разтворен въглероден диоксид е накара средният [[pH]] на океана се измести с -0,1 спрямо нива отпреди [[Индустриалната революция]]. Този феномен е познат като [[окисление на океана]], макар океанът все още да е [[Основа (химия)|алкален]].<ref>National Research Council. „Summary“. Ocean Acidification: A National Strategy to Meet the Challenges of a Changing Ocean. Washington, DC: The National Academies Press, 2010. 1. Print.</ref>
 
=== В геологията ===
ВъглероднатаВ киселинагеологията е слабавъглеродната киселина и образува два вида [[соли]]: [[карбонат]]и и [[бикарбонат]]и. В геологията тя е причината [[варовик]]а да се разтваря, произвеждайки [[калциев бикарбонат]]дихидрогенкарбонат, което води до образуването на [[сталактит]]и и [[сталагмит]]и.
 
=== В хранително-вкусовата промишленост ===
Въглеродна киселина се съдържа в много газирани напитки.
 
== Източници ==
431

редакции