Контрольні запитання:

1. Яке місце в періодичній системі елементів займає Карбон?

2. Наведіть електронну формулу атома Карбону. Які ступені окиснення для нього характерні?

3. Що таке алотропія? Пояснити на прикладі Карбону.

4. Охарактеризуйте хімічні властивості вуглецю.

5. Де використовуються алотропні модифікації Карбону?

6. Обчисліть масу карбон(IV) оксиду, який можна добути при взаємодії кальцій карбонату масою 7 г з розчином хлоридної кислоти масою 30 г, де масова частка HCl складає 20%.

Література:

1. Данильченко В.Є., Фрадіна Н.В. Хімія. 10 – 11 класи: Навч. посібник. – Х.: Країна мрій™, 2003. - с. 37-38.

2. Хомченко Г.П. Химия. – М.: Высшая школа, 1981. – Ч. ІІ, Гл. 11, §§ 86-87, с. 101-103.

3. Стахеєв О.Ю. Хімія. Узагальнюючі схеми і таблиці. – Тернопіль.: «Богдан», 1998. – с. 32.

Тема 2.16. Сполуки Карбону

План

1. Карбон (ІІ) оксид.**

2. Карбон (ІV) оксид.**

3. Карбонатна кислота та її солі.**

1. Карбон утворює два оксиди СO і СO_2.

Карбон (ІІ) оксид (чадний газ) – безбарвний газ, без запаху, погано розчиняється у воді, трохи легший за повітря, отруйний.

Карбон (ІІ) оксид – несолетворний оксид. За стандартних умов не взаємодіє з водою, кислотами, лугами. Йому притаманні такі властивості:

1. здатність горіти васильково синім полум’ям, виділяючи велику кількість теплоти:

2. здатність відновлювати метали з оксидів:

3. взаємодіє з хлором з утворенням фосгену – отруйної речовини, що належить до хімічної зброї:

Добування: У лабораторії карбон (ІІ) оксид добувають з метанової кислоти під дією концентрованої сульфатної кислоти, яка відбирає воду:

У промисловості його добувають різними способами:

1. внаслідок взаємодії карбон (IV) оксиду з розжареним вугіллям за температури понад 450^ºC в умовах нестачі повітря:

CO₂ + C = 2CO

2. дією водяної пари на розпечене вугілля:

Застосування:

1. для відновлення металів з їх оксидів;

2. в органічному синтезі (для добування спиртів, вуглеводів, альдегідів, карбонових кислот);

3. як висококалорійне паливо.

2. Карбон (ІV) оксид (вуглекислий газ).

Молекула має лінійну будову, хімічний зв’язок ковалентний полярний, але диполь не виникає, оскільки молекула симетрична. Кристалічні гратки – молекулярні.

Фізичні властивості: безбарвний газ, без запаху, важчий за повітря у 1,5 рази, доволі добре розчиняється у воді, особливо під тиском, легко зріджується навіть за кімнатної температури і невеликого тиску (5 МПа). Зріджений карбон (ІV) оксид зберігають у стальних балонах. Якщо його швидко вилити з балона, вуглекислий газ випаровується, внаслідок чого частина газу перетворюється на снігоподібну масу – сухий лід.

Хімічні властвисоті: СО₂ – кислотний оксид:

1) Він взаємодіє з водою, утворюючи нестійку карбонатну кислоту:

2) взаємодіє з основами і основними оксидами, як у водних розчинах, так і з твердими, утворюючи солі – карбонати:

Добування: У лабораторії вуглекислий газ добувають дією хлоридної кислоти на мармур:

У промисловості – прожарюванням вапняку:

Застосування:

1. для виробництва соди;

2. для гасіння пожеж (содові вогнегасники);

3. для газування напоїв;

4. для виготовлення сухого льоду для зберігання продуктів, які швидко псуються.

3. Карбонатна кислота – нестійка сполука, існує лише у водному розчині:

Це – слабка двохосновна кислота, у водному розчині дисоціює на йони (ступінчасто):

Карбонатна кислота утворює два ряди солей: середні – карбонати і кислі – гідрогенкарбонати. Карбонати лужних і лужноземельних металів та амонію і всі гідрогенкарбонати розчиняються у воді. Карбонати інших металів у воді не розчиняються, а карбонати Алюмінію, Хрому (ІІІ), Феруму (ІІІ), Купруму (ІІ) не існують.

Хімічні властивості:

1) Під впливом сильних кислот на солі карбонатної кислоти виділяється карбон(IV) оксид:

2) Усі карбонати, крім солей лужних металів, внаслідок нагрівання розкладаються:

3) Карбонати перетворюються на гідрогенкарбонати під впливом водного розчину, що містить вуглекислий газ:

4) Гідрогенкарбонати лужних металів перетворюються на карбонати під час нагрівання:

Застосування карбонатів.

Формула Назва Галузі застосування СаСО3 Кальцій карбонат (мармур) Оздоблювальний матеріал у будівництві, в скульптурі СаСО3 Кальцій карбонат (вапняк) Добування вапна, для вапнування грунтів СаСО3 Кальцій карбонат (крейда) Скляна, гумова промисловість, для побілки Nа2СО3 Nа2СО3 ·10H2O Натрій карбонат (кальцинована сода) (кристалічна сода) Виробництво скла, мила, мийних засобів, барвників, у целюлозно-паперовій, текстильній, нафтовій та інших галузях промисловості NaHCO3 Натрій гідрогенкарбонат (питна сода) Випікання хліба, у харчовій промисловості, медицині, побуті K2CO3 Калій карбонат (поташ) Виготовлення мила, тугоплавкого скла, у фотосправі