Карбид кальция степень окисления углерода – Степень окисления и валентность углерода в карбиде кальция СаС2 равна … — Учеба и наука

Углерод в карбиде — Справочник химика 21

    Находим массовую долю углерода в карбиде. [c.7]

    Атомы водорода в гидриде палладия, углерода в карбиде железа могут находиться в состоянии ионизации и при пропускании электрического тока перемещаются в направлении к катоду. Доля участия различных типов связи меняется в зависимости от степени заполнения дефектных оболочек переходных металлов. Не случайно, например, карбиды и нитриды ( -металлов с сильно дефектными оболочками (Т1Ы, НГМ, Т1С, УС, ЫЬС) характеризуются максимальными температурами плавления, высокой твердостью, химической инертностью, что указывает на значительную долю ковалентного взаимодействия в этих фазах. Металлизация атомов неметалла способствует увеличению электронной концентрации в матричной решетке переходного металла, деформированной в процессе внедрения, что приводит к заполнению вакантных состояний в й-зоие ме- [c.383]

    Углерод непосредственно соединяется со многими металлами, образуя карбиды — соединения, в которых углерод электроотрицателен. Степень окисления углерода в карбидах различна. Различны и химические свойства карбидов. С активными металлами — щелочными и щелочноземельными — углерод образует солеподобные карбиды, в которых атомы углерода связаны между собой тройной связью в группировку — С С —, как, например, в СаС . Степень окисления углерода в них —1. При взаимодействии этих карбидов с водой они подвергаются гидролизу с образованием гидроксида металла и ацетилена   [c.203]

    Карбидами называют соединения элементов с углеродом, в которых последний играет роль электроотрицательного элемента. Степень окисления углерода в карбидах может быть различной. В нормальных карбидах, в которых атомы углерода непосредственно связаны с атомами электроположительного элемента (т. е. в большинстве случаев металла) и не связаны друг с другом, окислительное число углерода должно быть —4. Однако такие карбиды известны лишь у немногих сравнительно активных легких металлов, а именно у бериллия и алюминия. Они представляют собой кристаллические вещества, по виду напоминающие обычные соли. Эти карбиды отличаются тем, что легко разлагаются водой и кислотами с выделением метана  

[c.194]

    Вычислите массовую долю углерода в карбиде кальция СаСг- [c.9]

    И. Н. Богачев установил, что ванадий может раствориться в цементите в количестве до 0,5%. Следовательно, легирование ванадием приводит к связыванию части углерода в карбиды и обеднению углеродом жидкой фазы. При этом карбидообразование осложнено из-за появления твердых растворов карбида ванадия в цементите, более устойчивых и прочных по сравнению с обычным цементитом. В процессе первичной кристаллизации ванадий должен вызывать перераспределение углерода аналогично титану, отличаясь от последнего меньшей устойчивостью карбида и большей растворимостью в аустените и цементите. 

[c.65]

    Повышение температуры закалки стабилизированных титаном коррозионно-стойких сталей увеличивает растворимость карбидов титана и приводит к переходу титана и связанного с ним углерода в твердый раствор. При последу-юш,их нагревах в зоне опасных температур титан из-за низкой скорости диффузии не успевает связать углерод в карбиды титана. [c.49]

    Другими словами, неорганизованный или плохо кристаллизованный углерод более растворим в фазе карбида, чем в фафите. Если хорошо кристаллизованный углерод зарождается на поверхности кристалла, то по отношению к нему фаза карбида будет пресыщена углеродом. В результате углерод в виде фафита будет расти за счет углерода, растворенного в карбидной решетке. Скорость роста затем регулируется диффузией атомов углерода в карбиде при температурах, обеспечивающих относительную подвижность атомов углерода. [c.58]

    Затем он соединяется с углеродом в карбид. УС — темно-серое вещество с металлическим блеском, т. пл. 2750°. Вода и НС1 на карбид не действуют даже при красном калении. При нагревании в кислороде он сгорает в У Оз, а при нагревании в азоте переходит в нитрид. 

[c.15]

    Электронография позволяет проще, чем нейтронография, определить положение легких атомов в присутствии более тяжелых (водород в присутствии бора, углерода, азота и т. д. азот в при сутствии железа, углерода, вольфрама углерод в карбидах металлов). Вследствие более слабой зависимости амплитуды рассеяния электронов от атомного номера пики легких атомов в присутствии тяжелых в электронографии выявляются лучше, чем при дифракции рентгеновских лучей. [c.204]

    Однако их твердость и хрупкость обычно меньше, чем у соответствующих карбидов, так как в структурных элементах из атомов бора в боридах комбинируются обычно зр — и образующие менее прочные связи 5р2-гибридные орбитали, в то время как для атомов углерода в карбидах характерна преимущественно зр -гибридизация. 

[c.15]

    Существующая технология производства указанных сплавов не обеспечивает получения однородных по содержанию углерода двухфазных твердых сплавов. Это связано, с одной стороны, с тем, что практически невозможно получать двухкомпонентные смеси со стехиометрическим содержанием углерода в карбиде вольфрама С, без примесей ШгС, Ш, сажи и окислов кобальта и с другой — с тем, что невозможно (при спекании смеси в графитовых контейнерах и в среде водорода) устранить самопроизвольное, неравномерное науглероживание изделий даже в том случае, когда они представляют собой идеальные стехиометрические смеси. [c.145]

    Для установления соотношения ниобия и углерода в карбидах ниобия было проведено определение ниобия в сухом анодном осадке. Как видно из табл. 2, атомное отношение ниобия к углероду примерно равно 2 1., [c.97]

    Для предотвращения выпадения карбидов хрома содержание углерода в стали снижают до значения меньшего, чем 0,015 %. При легировании аустенитной хромоникелевой стали карбидообразующими элементами (титаном, ниобием, танталом) эти элементы связывают углерод в карбиды. Легирование аустенитной стали такими элементами называют иногда процессом стабилизации углерода. Значение термодинамического потенциала А2, кДж, карбидов хрома и стабилизирующих элементов может быть оценено по формулам  

[c.482]

    Для карбидов IV и V групп, имеющих довольно широкие области гомогенности, различие в свойствах синтетических и изолированных фаз может быть также следствием того,, что в сплавах в зависимости от условий выплавки и режима термообработки содержание углерода в карбидах меняется, и, кроме того, происходит частичное замещение вакантных мест в углеродной подрешетке, например, азотом или кислородом. Последнее, естественно, сильнее скажется на химическом составе карбидных фаз сплавов, выплавленных в открытых печах [30]. [c.18]

www.chem21.info

Химия углерода и его соединений

 

1. Положение углерода в периодической системе химических элементов
2. Электронное строение углерода
3. Физические свойства и нахождение в природе
4. Качественные реакции
7. Химические свойства
7.1. Взаимодействие с простыми веществами
7.1.1. Взаимодействие с галогенами
7.1.2. Взаимодействие с серой и кремнием
7.1.3. Взаимодействие с водородом и фосфором 
7.1.4. Взаимодействие с азотом
7.1.5. Взаимодействие с активными металлами
7.1.6. Горение
7.2. Взаимодействие со сложными веществами
7.2.1. Взаимодействие с водой
7.2.2. Взаимодействие с оксидами металлов
7.2.3. Взаимодействие с серной кислотой
7.2.4. Взаимодействие с азотной кислотой
7.2.5. Взаимодействие с солями

Бинарные соединения углерода — карбиды

Оксид углерода (II) 

 1. Строение молекулы и физические свойства 
 2. Способы получения 
3. Химические свойства
3.1. Взаимодействие с кислородом
3.2. Взаимодействие с хлором
3.3. Взаимодействие с водородом
3.4. Взаимодействие с щелочами
3.5. Взаимодействие с оксидами металлов
3.6. Взаимодействие с прочими окислителями

Оксид углерода (IV) 
 1. Строение молекулы и физические свойства 
 2. Способы получения 
3. Химические свойства 
3.1. Взаимодействие с основными оксидами и основаниями 
2.3. Взаимодействие с карбонатами и гидрокарбонатами
2.4. Взаимодействие с восстановителями

Карбонаты и гидрокарбонаты 

Углерод

Положение в периодической системе химических элементов

Углерод расположен в главной подгруппе IV группы  (или в 14 группе в современной форме ПСХЭ) и во втором периоде периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.

Электронное строение углерода 

Электронная конфигурация  

углерода в основном состоянии:

+6С 1s²2s²2p²     1s    2s   2p 

Электронная конфигурация  углерода в возбужденном состоянии:

+6С^* 1s²2s¹2p³  1s    2s   2p 

Атом углерода содержит на внешнем энергетическом уровне 2 неспаренных электрона и 1 неподеленную электронную пару в основном энергетическом состоянии и 4 неспаренных электрона в возбужденном энергетическом состоянии.

Степени окисления атома углерода — от -4 до +4. Характерные степени окисления -4, 0, +2, +4.

Физические свойства 

Углерод в природе существует в виде нескольких аллотропных модификаций: алмаз, графит, карбин, фуллерен.

Алмаз — это модификация углерода с атомной кристаллической решеткой. Алмаз — самое твердое минеральное кристаллическое вещество, прозрачное, плохо проводит электрический ток и тепло. Атомы углерода в алмазе находятся в состоянии sp

3-гибридизации.

Графит — это аллотропная модификация, в которой атомы углерода находятся в состоянии sp²-гибридизации. При этом атомы связаны в плоские слои, состоящие из шестиугольников, как пчелиные соты. Слои удерживаются между собой слабыми связями. Это наиболее устойчивая при нормальных условиях аллотропная модификация углерода.

Графит — мягкое вещество серо-стального цвета, с металлическим блеском. Хорошо проводит электрический ток. Жирный на ощупь.

 

 

 

 

 

 

Карбин — вещество, в составе которого атомы углерода находятся в sp-гибридизации. Состоит из цепочек и циклов, в которых атомы углерода соединены двойными и тройными связями. Карбин — мелкокристаллический порошок серого цвета.

[=C=C=C=C=C=C=]_n  или [–C≡C–C≡C–C≡C–]_n

Фуллерен — это искусственно полученная модицикация углерода. Молекулы фуллерена — выпуклые многогранники С₆₀, С₇₀ и др. Многогранники образованы пяти- и шестиугольниками, в вершинах которых расположены атомы углерода.

Фуллерены — черные вещества с металлическим блеском, обладающие свойствами полупроводников.

В природе углерод встречается как в виде простых веществ (алмаз, графит), так и в виде сложных соединений (органические вещества — нефть, природные газ, каменный уголь, карбонаты).

Качественные реакции

Качественная реакция на карбонат-ионы CO₃^2- — взаимодействие  солей-карбонатов с сильными кислотами. Более сильные ксилоты вытесняют угольную кислоту из солей. При этом выделяется бесцветный газ, не поддерживающий горение – углекислый газ.

Например, карбонат кальция растворяется в соляной кислоте:

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂

Видеоопыт взаимодействия карбоната кальция с соляной кислотой можно посмотреть здесь.

Качественная реакция на углекислый газ CO₂ – помутнение известковой воды при пропускании через нее углекислого газа:

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

При дальнейшем пропускании углекислого газа осадок растворяется, т.к. карбонат кальция под действием избытка углекислого газа переходит в растворимый гидрокарбонат кальция:

CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂

Видеоопыт взаимодействия гидроксида кальция с углекислым газом (качественная реакция на углекислый газ) можно посмотреть здесь.

Углекислый газ СО₂не поддерживает горение. Угарный газ CO горит голубым пламенем.

Соединения углерода

Основные степени окисления углерода — +4, +2, 0, -1 и -4.

Наиболее типичные соединения углерода:

Степень окисления	Типичные соединения
+4	оксид углерода (IV) CO2 угольная кислота H2CO3 карбонаты MeCO3 гидрокарбонаты MeHCO3
+2	оксид углерода (II) СО муравьиная кислота HCOOH
-4	метан CH4 карбиды металлов (карбид алюминия Al4C3) бинарные соединения с неметеллами (карбид кремния SiC)

Химические свойства

При нормальных условиях углерод существует, как правило, в виде атомных кристаллов (алмаз, графит), поэтому химическая активность углерода — невысокая.

1. Углерод проявляет свойства окислителя (с элементами, которые расположены ниже и левее в Периодической системе) и свойства восстановителя (с элементами, расположенными выше и правее). Поэтому углерод реагирует и с металлами, и с неметаллами.

1.1. Из галогенов углерод при комнатной температуре реагирует с фтором с образованием фторида углерода:

C  +  2F₂  → CF₄

При нагревании аморфный углерод реагирует с хлором:

С   +   2Cl₂  →   CCl₄

1.2. При сильном нагревании углерод реагирует с серой и кремнием с образованием бинарного соединения сероуглерода и карбида кремния соответственно:

C   +   2S   → CS₂

C   +   Si   → SiC

1.3. Углерод не взаимодействет с фосфором.

При взаимодействии углерода с водородом образуется метан. Реакция идет в присутствии катализатора (никель) и при нагревании:

С   +   2Н₂  →   СН₄

1.4. С азотом углерод реагирует при действии электрического разряда, образуя дициан:

2С  + N₂  →  N≡C–C≡N

1.5. В реакциях с активными металлами углерод проявляет свойства окислителя. При этом образуются карбиды:

4C   +   3Al → Al₄C₃

2C   +   Ca → CaC₂

1.6. При нагревании с избытком воздуха графит горит, образуя оксид углерода (IV):

C  +   O₂  →  CO₂

 при недостатке кислорода образуется угарный газ СО:

2C  +   O₂  →  2CO

2. Углерод взаимодействует со сложными веществами:

2.1. Раскаленный уголь взаимодействует с водяным паром с образованием угарного газа и водорода:

C⁰ + H₂⁺O → C⁺²O + H₂⁰

2.2. Углерод восстанавливает многие металлы из основных и амфотерных оксидов. При этом образуются металл и угарный газ. Получение металлов из оксидов с помощью углерода и его соединений называют пирометаллургией.

Например, углерод взаимодействует с оксидом цинка с образованием металлического цинка и угарного газа:

 2ZnO + C → 2Zn + CO

Также углерод восстанавливает железо из железной окалины:

4С + Fe₃O₄ → 3Fe + 4CO

При взаимодействии с оксидами активных металлов углерод образует карбиды.

Например, углерод взаимодействует с оксидом кальция с оразованием карбида кальция и угарного газа. Таким образом, углерод диспропорционирует в данной реакции:

3С    +   СаО   →  СаС₂   +   СО

9С    +   2Al₂O₃  →   Al₄C₃   +   6CO

2.3. Концентрированная серная кислота окисляет углерод при нагревании. При этом образуются оксид серы (IV), оксид углерода (IV) и вода:

C +2H₂SO_4(конц) → CO₂ + 2SO₂ + 2H₂O

2.4. Концентрированная азотная кислотой окисляет углерод также при нагревании. При этом образуются оксид азота (IV), оксид углерода (IV) и вода:

C +4HNO_3(конц) → CO₂ + 4NO₂ + 2H₂O

2.5. Углерод проявляет свойства восстановителя и при сплавлении с некоторыми солями, в которых содержатся неметаллы с высокой степенью окисления.

Например, углерод восстанавливает сульфат натрия до сульфида натрия:

2C   +   Na₂SO₄  →   Na₂S   +   CO₂

Карбиды

Карбиды – это соединения элементов с углеродом. Карбиды разделяют на ковалентные и ионные в зависимости от типа химической связи между атомами.

Ковалентные карбиды	Ионные карбиды
	Метаниды	Ацетилениды	Пропиниды
Это соединения углерода с неметаллами Например: SiC, B4C	Это соединения с металлами, в которых с.о. углерода равна -4 Например: Al4C3, Be2C	Это соединения с металлами, в которых с.о. углерода равна -1 Например: Na2C2, CaC2	Это соединения с металлами, при гидролизе которых образуется пропин Например: Mg2C3
Частицы связаны ковалентными связями и образуют атомные кристаллы. Поэтому ковалентные карбиды химически стойкие. Окисляются только  сильными окислителями	Метаниды разлагаются водой или кислотами с образованием метана и гидроксида или соли: Например: Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4	Ацетилениды разлагаются водой или кислотами с образованием ацетилена и гидроксида или соли: Например: СаС2+2Н2O →  Са(OH)2+С2Н2	Пропиниды разлагаются водой или кислотами с образованием пропина и гидроксида или солиНапример: Mg2C3+ 4HCl → 2MgCl2+С3Н4

Все карбиды проявляют свойства восстановителей и могут быть окислены сильными окислителями.

Например, карбид кремния окисляется концентрированной азотной кислотой при нагревании до углекислого газа, оксида кремния (IV) и оксида азота (II):

SiC + 8HNO₃→ 3SiO₂ + 3CO₂ + 8NO + 4H₂O

Оксид углерода (II)

Строение молекулы и физические свойства

Оксид углерода (II) («угарный газ») –  это газ без цвета и запаха. Сильный яд. Небольшая концентрация угарного газа в воздухе может вызвать сонливость и головокружение. Большие концентрации угарного газа вызывают удушье.

Строение молекулы оксида углерода (II) – линейное. Между атомами углерода и кислорода образуется тройная связь, за счет дополнительной донорно-акцепторной связи:

Способы получения

В лаборатории угарный газ  можно получить действием концентрированной серной кислоты на муравьиную или щавелевую кислоты:

НСООН  →   CO   +  H₂O

H₂C₂O₄ → CO + CO₂ + H₂O

В промышленности угарный газ получают в газогенераторах при пропускании воздуха через раскаленный уголь:

C + O₂ → CO₂

CO₂ + C → 2CO

Еще один важный промышленный способ получения угарного газа — паровая конверсия метана. При взаимодействии перегретого водяного пара с метаном образуется угарный газ и водород:

СН₄ + Н₂O → СО + 3Н₂

Также возможна паровая конверсия угля:

C⁰ + H₂⁺O → C⁺²O + H₂⁰

Угарный газ в промышленности также можно получать неполным окислением метана:

2СН₄+О₂ → 2СО + 4Н₂

Химические свойства

Оксид углерода (II) –  несолеобразующий оксид. За счет углерода со степенью окисления +2 проявляет восстановительные свойства.

1. Угарный газ горит в атмосфере кислорода. Пламя окрашено в синий цвет:

2СO +  O₂ → 2CO₂

2. Оксид углерода (II) окисляется хлором в присутствии катализатора или под действием света с образованием фосгена. Фосген – ядовитый газ.

CO   +   Cl₂ → COCl₂

3. Угарный газ взаимодействует с водородом при повышенном давлении. Смесь угарного газа и водорода называется синтез-газ. В зависимости от условий из синтез-газа можно получить метанол, метан, или другие углеводороды.

Например, под давлением больше 20 атмосфер, при температуре 350°C и под действием катализатора угарный газ реагирует с водородом с образованием метанола:

СО + 2Н₂ → СН₃ОН

4. Под давлением оксид углерода (II) реагирует с щелочами. При этом образуется формиат – соль муравьиной кислоты.

Например, угарный газ реагирует с гидроксидом натрия с образованием формиата натрия:

CO + NaOH → HCOONa

5. Оксид углерода (II) восстанавливает металлы из оксидов.

Например, оксид углерода (II) реагирует с оксидом железа (III) с образованием железа и углекислого газа:

3CO   +   Fe₂O₃   →  2Fe   +   3CO₂

Оксиды меди (II) и никеля (II)  также восстанавливаются угарным газом:

СО     +   CuO   →    Cu    +   CO₂

СО     +   NiO   →   Ni    +   CO₂

6. Угарный газ окисляется и другими сильными окислителями до углекислого газа или карбонатов.

Например, пероксидом натрия:

CO   +   Na₂O₂ → Na₂CO₃

Оксид углерода (IV)

Строение молекулы и физические свойства

Оксид углерода (IV) (углекислый газ) — газ без цвета и запаха. Тяжелее воздуха.

Молекула углекислого газа линейная, атом углерода находится в состоянии sp-гибридизации, образует две двойных связи с атомами кислорода:

Обратите внимание! Молекула углекислого газа не полярна. Каждая химическая связь С=О по отдельности полярна, а вся молекула не будет полярна. Объяснить это очень легко. Обозначим направление смещения электронной плотности в полярных связях стрелочками (векторами):

Теперь давайте сложим эти векторы. Сделать это очень легко. Представьте, что атом углерода — это покупатель в магазине. А атомы кислорода — это консультанты, которые тянут его в разные стороны. В данном опыте консультанты одинаковые, и тянут покупателя в разные стороны с одинаковыми силами. Несложно увидеть, что покупатель двигаться не будет ни влево, ни вправо. Следовательно, сумма этих векторов равна нулю. Следовательно, полярность молекулы углекислого газа равна нулю.

Способы получения

В лаборатории углекислый газ можно получить разными способами:

1. Углекислый газ образуется при действии сильных кислот на карбонаты  и гидрокарбонаты металлов. При этом взаимодействуют с кислотами и нерастворимые карбонаты, и растворимые.

Например, карбонат кальция растворяется в соляной кислоте:

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂

Видеоопыт взаимодействия карбоната кальция с соляной кислотой можно посмотреть здесь.

Еще один пример: гидрокарбонат натрия реагирует с бромоводородной кислотой:

NaHCO₃ + HBr → NaBr +H₂O +CO₂

2. Растворимые карбонаты реагируют с растворимыми солями алюминия, железа (III) и хрома (III). Карбонаты трехвалентных металлов  необратимо  гидролизуются в водном растворе.

Например: хлорид алюминия реагирует с карбонатом калия. При этом выпадает осадок гидроксида алюминия, выделяется углекислый газ и образуется хлорид калия:

2AlCl₃  +  3K₂CO₃  + 3H₂O →  2Al(OH)₃↓  +  CO₂↑ +  6KCl

3. Углекислый газ также образуется при термическом разложении нерастворимых карбонатов и при разложении растворимых гидрокарбонатов.

Например, карбонат кальция разлагается при нагревании на оксид кальция и углекислый газ:

CaCO₃  →  CaO   +   CO₂

Химические свойства

Углекислый газ — типичный кислотный оксид. За счет углерода со степенью окисления +4 проявляет слабые окислительные свойства.

1. Как кислотный оксид, углекислый газ взаимодействует с водой. Реакция очень сильно обратима, поэтому мы считаем, что в реакциях угольная кислота распадается почти полностью при образовании.

CO₂   +    H₂O  ↔  H₂CO₃

2. Как кислотный оксид, углексилый газ взаимодействует с основными оксидами и основаниями. При этом углекислый газ реагирует только с сильными основаниями (щелочами) и их оксидами. При взаимодействии углекислого газа с щелочами возможно образование как кислых, так и средних солей.

Например, гидроксид калия взаимодействует с углекислым газом. В избытке углекислого газа образуется кислая соль, гидрокарбонат калия:

KOH  + CO₂  → KHCO₃

При избытке щелочи образуется средняя соль, карбонат калия:

2KOH  + CO₂  → K₂CO₃ + H₂O

Помутнение известковой воды — качественная реакция на углекислый газ:

Ca(OH)₂ + CO₂  → CaCO₃ + H₂O

Видеоопыт взаимодействия гидроксида кальция (известковая вода) с углекислым газом можно посмотреть здесь.

3. Углекислый газ взаимодействует с карбонатами. При пропускании СО₂ через раствор карбонатов образуются гидрокарбонаты.

Например, карбонат натрия взаимодействует с углекислым газом. В избытке углекислого газа образуется кислая соль, гидрокарбонат натрия:

Na₂CO₃   +  CO₂   +  H₂O → 2NaHCO₃

4. Как слабый окислитель, углекислый газ взаимодействует с  некоторыми восстановителями.

Например, углекислый газ взаимодействует с углеродом с образованием угарного газа:

CO₂ + C → 2CO

Магний горит в атмосфере углекислого газа:

2Мg + CO₂ → C + 2MgO

Видеоопыт взаимодействия магния с углекислым газом можно посмотреть здесь.

Углекислый газ взаимодействует с пероксидом натрия. При этом пероксид натрия диспропорционирует:

2CO₂ + 2Na₂O₂ → 2Na₂CO₃  +  O₂

Карбонаты и гидрокарбонаты

При нагревании карбонаты (все, кроме карбонатов щелочных металлов и аммония) разлагаются до оксида металла и оксида углерода (IV).

CaCO₃   →   CaO   +   CO₂

Карбонат аммония при нагревании разлагается на аммиак, воду и углекислый газ:

(NH₄)₂CO₃ →  2NH₃   +   2H₂O   +   CO₂

Гидрокарбонаты при нагревании переходят в карбонаты:

2NaHCO₃  →   Na₂CO₃   +  CO₂   +  H₂O 

 Качественной реакцией на ионы СО₃^2─  и   НСО₃⁻ является их взаимодействие с более сильными кислотами, последние вытесняют угольную кислоту из солей, а та разлагается с выделением СО₂

Например, карбонат натрия взаимодействет с соляной кислотой:

Na₂CO₃   +  2HCl   →  2NaCl   +  CO₂ ↑  +  H₂O

Гидрокарбонат натрия также взаимодействует с соляной кислотой:

 NaHCO₃   +  HCl   →  NaCl   +  CO₂ ↑  +  H₂O

Гидролиз карбонатов и гидрокарбонатов

Растворимые карбонаты и гидрокарбонаты гидролизуются по аниону. Гидролиз протекает ступенчато и обратимо, т.е. чуть-чуть:

I ступень: CO₃^2- + H₂O = HCO₃^— + OH^—

II ступень: HCO₃^— + H₂O = H₂CO₃ + OH^—

Однако  карбонаты  и гидрокарбонаты алюминия, хрома (III) и железа (III) гидролизуются необратимо, полностью, т.е. в водном растворе не существуют, а разлагаются водой:

Al₂(SO₄)₃  +  6NaHCO₃  → 2Al(OH)₃  +  6CO₂  +  3Na₂SO₄

2AlBr₃  +  3Na₂CO₃  + 3H₂O →  2Al(OH)₃↓  +  CO₂↑ +  6NaBr

Al₂(SO₄)₃  +  3K₂CO₃  +  3H₂O →  2Al(OH)₃↓  +  3CO₂↑  +  3K₂SO₄

Более подробно про гидролиз можно прочитать в соответствующей статье.

Поделиться ссылкой:

chemege.ru

Какие степени окисления проявляет углерод в соединениях?…

Углерод проявляет степени окисления от -4 до +4 включительно.
Степень окисления -4.
Метан Ch5 — органическое соединение, связи ковалентные полярные, степень полярности невысока, поскольку невысока разница электроотрицательностей водорода и углерода. В связи с этим невысока и его реакционная способность.  Метан реагирует с небольшим числом элементов — с галогенами (реакции замещения), кислородом (реакция горения). При этом для начала реакции нужно сообщить энергию (световую hv, тепловую Q), хотя в итоге реакции идут с выделением значительного количества теплоты:
                   hv
Ch5 + Cl2   =   Ch4Cl + HCl + Q
                     hv
Ch5 + 4 Cl2  =  CCl4 + 4 HCl + Q
                     
                     q
Ch5 + 2 O2  =  CO2 + 2 h3O + Q;

Карбид алюминия Al4C3 — неорганическое соединение углерода, связи близки к ионным. Подвергается гидролизу как соль катиона Al³⁺и аниона C⁴⁻:
Al4C3 + 12 h3O = 4 Al(OH)3↓ + 3 Ch5 ↑   
С кислотами реагирует подобно солям слабых кислот — с вытеснением «слабой кислоты» Ch5:
Al4C3 + 12 HCl = 4 AlCl3 + 3 Ch5↑

Степень окисления -3 и -2 во многих органических соединениях.
Степень окисления -2 в метиленовой группе  — Сh3 —.  Как видно, в этой группе две связи углерод образует с соседними атомами углерода, то есть они не вносят вклад в степень окисления, две другие связи углерод образует с атомами водорода (как в метане), что дает в сумме степень окисления -2. Из метиленовых групп образуются цепи углеводородов и их производных: Ch4 — Ch3 — Ch3 — Ch3 — …- Ch3 — Ch4
Степень окисления -3 в метильной группе  -Сh4.
Углерод образует 3 связи с атомами водорода и одну связь с атомом углерода. Степень окисления в сумме -3. Метильными группами оканчиваются цепи углеводородов и их производных:
Ch4 — Ch4 (этан),  Ch4 — Ch3 — Ch4 (пропан),  (Ch4)₄С (2,2-диметилпропан)
*Примечание. Если углерод в метильных и метиленовых группах соединяется не с атомами углерода, а с другими атомами, то степень окисления будет другой, в зависимости от природы этих атомов. Например, в Ch4-Cl (хлорметан) степень окисления углерода -2, в Cl-Ch3-Cl (метиленхлорид, дихлорметан) степень окисления 0.

Степень окисления -1 в этине (ацетилене) H-С≡C-H и его однозамещенных  гомологах.
Этин вступает во многие реакции, в отличие от этана и других алканов.
Связь водород-углерод в этине намного более полярна, чем в этане. Она близка к ионной, поэтому водород замещается на атомы металлов с образованием солеобразных продуктов:
 C2h3 + 2 CuCl  = Cu2C2 ↓ + 2 HCl
 C2h3 + Ag2O = Ag2C2 ↓ + h3O
 
Ацетилен получают из карбида кальция CaC2, в котором углерод также имеет степень окисления -1. Связи в карбиде кальция  близки к ионным.
С водой он реагирует с выделением ацетилена:
 CaC2 + 2 h3O  =  h3C2 ↑ + Ca(OH)2

Степень окисления 0 встречается в простых веществах, образованных углеродом — в графите, алмазе, графене.
Кроме того, степень окисления 0 может быть и в сложных веществах, если атом углерода соединяется с 4 другими атомами углерода:
           Ch4
           |
Ch4 — С — Сh4  (2,2-диметилпропан)
           |
           Ch4

Или, как уже упоминалось, в случае метиленхлорида (дихлорметана) Ch3Cl2

Степень окисления +1, встречается, например, в галогеналканах, в частности, в трет-бутилхлориде (CH₃)₃С — Сl. Три метильные группы не влияют на степень окисления, один атом хлора дает для углерода степень окисления +1. Хлоралканы более реакционноспособны по сравнению с соответствующими алканами. В частности, атом хлора может замещаться на другие группы, в частности на гидроксильную. В нашем случае из трет-бутилхлорида образуется трет-бутиловый спирт. В полученном спирте степень окисления атома углерода, связанного с кислородом, будет также +1:
 (CH₃)₃С — Cl  +  KOH =  (CH₃)₃С — OH  +  KCl  
     
Степень окисления +2 встречается в монооксиде углерода CO и в органических соединениях, где присутствует
метиленовая группа — Ch3 — .
CO не реагирует ни с кислотами и щелочами, ни с водой. Однако способен реагировать с металлами с образованием карбонильных комплексов:
 Fe + 5 CO = Fe(CO)5

СO cгорает с образованием CO2:
2 CO + O2 = 2 CO2

Степень окисления +3 встречается в тригалогеналканах, например, в трихлорэтане h4C — CCl3. (Соответствующие спирты -С(OH)3 или альдегидоспирты -CO(OH) — довольно экзотические вещества, как правило, легко превращающиеся в другие, более стабильные вещества)

Степень окисления +4 в диоксиде углерода CO2 и его производных или в тетрахлорметане CCl4
Оба вещества не горят, не реагируют с водой и кислотами. Но CO2 реагирует с щелочами и основными оксидами с образованием солей:
CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + h3O 
CO2 + K2O = K2CO3

  

 

Оцени ответ

napyaterku.com

Степень окисления углерода (C), формула и примеры

Общие сведения о степени окисления углерода

В свободном состоянии углерод известен в виде алмаза, кристаллизующегося в кубической и гексагональной (лонсдейлит) системе, и графита, принадлежащего к гексагональной системе. Такие формы углерода, как древесный уголь, кокс или сажа имеют неупорядоченную структуру. Также есть аллотропные модификации, полученные синтетическим путем – это карбин и поликумулен – разновидности углерода, построенные из линейных цепных полимеров типа …-C≡ C-C≡C-… или  .. = C = C = C = C = ….

Известны также аллотропные модификации углерода, имеющие следующие названия: графен, фуллерен, нанотрубки, нановолокна, астрален, стеклоуглерож, колоссальные нанотрубки; аморфный углерод, углеродные нанопочки и углеродная нанопена.

В природе углерод находится в виде двух стабильных изотопов ¹²С (98,892%) и ¹³С (1,108%).

Степень окисления углерода в соединениях

Углерод существует в виде нескольких простых веществ – аллотропных модификаций (см. выше), в которых его степень окисления равна нулю.

С менее электроотрицательными, чем он сам, элементами углерод дает карбиды. Поскольку для углерода характерно образовывать гомоцепи, состав большинства карбидов не отвечает степени окисления углерода (-4): Si⁺⁴C^-4, B₄C^-4, CaC^-4₂, Al₄C^-4₃. В качестве простейшего карбида можно рассматривать метан C^-4H₄.

Углерод проявляет степени окисления (+2) и (+4), в соединениях с более электроотрицательными, чем он сам, неметаллическими элементами, например C⁺²O^-2, C⁺²S^-2, H⁺¹C^-2N⁺¹, C⁺⁴O^-2₂, C⁺⁴F^-1₄, C⁺⁴O^-2S^-2, C⁺⁴O^-2Cl^-1₂, C⁺⁴Cl^-1₄ и т.д.

Примеры решения задач

ru.solverbook.com

Mathway | Популярные задачи

1	Найти число нейтронов	H
2	Найти массу одного моля	H_2O
3	Определить кислотность pH	0.76M(HCl)(solution)
4	Найти массу одного моля	H_2O
5	Баланс	H_2(SO_4)+K(OH)→K_2(SO_4)+H(OH)
6	Найти массу одного моля	H
7	Найти число нейтронов	Fe
8	Найти число нейтронов	Tc
9	Найти конфигурацию электронов	H
10	Найти число нейтронов	Ca
11	Баланс	CH_4+O_2→H_2O+CO_2
12	Найти число нейтронов	C
13	Найти число протонов	H
14	Найти число нейтронов	O
15	Найти массу одного моля	CO_2
16	Баланс	(a+b/c)(d-e)=f
17	Баланс	CH_4+O_2→H_2O+CO_2
18	Баланс	C_8H_18+O_2→CO_2+H_2O
19	Найти атомную массу	H
20	Определить, растворима ли смесь в воде	H_2O
21	Найти конфигурацию электронов	Na
22	Найти массу одного атома	H
23	Найти число нейтронов	Nb
24	Найти число нейтронов	Au
25	Найти число нейтронов	Mn
26	Найти число нейтронов	Ru
27	Найти конфигурацию электронов	O
28	Найти массовую долю	H_2O
29	Упростить	корень пятой степени 243
30	Определить, растворима ли смесь в воде	NaCl
31	Найти эмпирическую/простейшую формулу	H_2O
32	Найти степень окисления	H_2O
33	Найти конфигурацию электронов	K
34	Найти конфигурацию электронов	Mg
35	Найти конфигурацию электронов	Ca
36	Найти число нейтронов	Rh
37	Найти число нейтронов	Na
38	Найти число нейтронов	Pt
39	Найти число нейтронов	Be	Be
40	Найти число нейтронов	Cr
41	Найти массу одного моля	H_2SO_4
42	Найти массу одного моля	HCl
43	Найти массу одного моля	Fe
44	Найти массу одного моля	C
45	Найти число нейтронов	Cu
46	Найти число нейтронов	S
47	Найти степень окисления	H
48	Баланс	CH_4+O_2→CO_2+H_2O
49	Найти атомную массу	O
50	Найти атомное число	H
51	Найти число нейтронов	Mo
52	Найти число нейтронов	Os
53	Найти массу одного моля	NaOH
54	Найти массу одного моля	O
55	Найти конфигурацию электронов	H
56	Найти конфигурацию электронов	Fe
57	Найти конфигурацию электронов	C
58	Найти массовую долю	NaCl
59	Найти массу одного моля	K
60	Найти массу одного атома	Na
61	Найти число нейтронов	N
62	Найти число нейтронов	Li
63	Найти число нейтронов	V
64	Найти число протонов	N
65	Вычислить	2+2
66	Упростить	H^2O
67	Упростить	h*2o
68	Определить, растворима ли смесь в воде	H
69	Найти плотность при стандартной температуре и давлении	H_2O
70	Найти степень окисления	NaCl
71	Найти степень окисления	H_2O
72	Найти атомную массу	He	He
73	Найти атомную массу	Mg
74	Вычислить	(1.0*10^-15)/(4.2*10^-7)
75	Найти число электронов	H
76	Найти число электронов	O
77	Найти число электронов	S
78	Найти число нейтронов	Pd
79	Найти число нейтронов	Hg
80	Найти число нейтронов	B
81	Найти массу одного атома	Li
82	Найти массу одного моля	H_2O
83	Найти эмпирическую формулу	H=12% , C=54% , N=20	, ,
84	Найти число протонов	Be	Be
85	Найти массу одного моля	Na
86	Найти конфигурацию электронов	Co
87	Найти конфигурацию электронов	S
88	Баланс	C_2H_6+O_2→CO_2+H_2O
89	Баланс	H_2+O_2→H_2O
90	Баланс	C_2H_6+O_2→CO_2+H_2O
91	Найти конфигурацию электронов	P
92	Найти конфигурацию электронов	Pb
93	Найти конфигурацию электронов	Al
94	Найти конфигурацию электронов	Ar
95	Найти массу одного моля	O_2
96	Найти массу одного моля	H_2
97	Баланс	CH_4+O_2→CO_2+H_2O
98	Найти число нейтронов	K
99	Найти число нейтронов	P
100	Найти число нейтронов	Mg

www.mathway.com

Карбид кальция объясните почему CaC2 ?

Потому что 2 атома углерода образовывают между собой тройную связь, следовательно, чтобы соединиться с кальцием у них остается по 1 связи, то есть: Ca—C≡С — Ca

<img src=»//otvet.imgsmail.ru/download/26044_542d1740ea10112abb94ed0628d44c85_800.png» alt=»» data-lsrc=»//otvet.imgsmail.ru/download/26044_542d1740ea10112abb94ed0628d44c85_120x120.png» data-big=»1″>

Ну, иногда и в википедии не очень аккуратно рисуют и поясняют формулы. Это показан вариант 100% ионной связи, каковой реально в данной молекуле нет. Я не знаю, на сколько процентов электроны кальция, образовав две электронные пары ушли к иону ацетелинида, но явно не полностью. Правильней стоило провести наклонные черточки вверх от кальция к каждому из атомов углерода. Бывает. Википедия — конечно кладезь информации, но и неточности тоже бывают.

из-за смещения электронной плотности связи С-Н в сторону тройной связи в ацетилене, водород становится более подвижным. поэтому ацетилен обладает слабыми кислотными свойствами и может образовывать соединения с ионного характера с металлами, как это делают неорганические кислоты. по сути дела карбид кальция является ацетиленидом этого металла

touch.otvet.mail.ru

Cac2 название вещества — Помогите. какова степень окисления углерода в CaC2? — 22 ответа



В разделе Естественные науки на вопрос Помогите. какова степень окисления углерода в CaC2? заданный автором Вровень лучший ответ это У кальция степень окисления может быть только (+2), разумеется в чистом металле (0). Следовательно, в карбиде кальция на 2 атома углерода приходится (-2), оба атома углерода равноценны, отсюда следует, что степень окисления каждого атома углерода равна (-1).

Ответ от 22 ответа[гуру]

Привет! Вот подборка тем с ответами на Ваш вопрос: Помогите. какова степень окисления углерода в CaC2?

Ответ от Молокосос[новичек]
в СН4(метан) ст.ок. -4
в СН3ОН (метилоый спирт) ст.ок. -2
в СН3ОСН3 (ацетон) ст.ок. -2
в Н2ОСО (муравьиная кислота) ст.ок. +2
1. Роль углеродов в живой природе
Углерод (лат. Carboneum), С — химический элемент IV группы периодической системы Менделеева. Известны два стабильных изотопа 12С (98,892 %) и 13С (1,108 %).
Углерод известен с глубокой древности. Древесный уголь служил для восстановления металлов из руд, алмаз — как драгоценный камень. Значительно позднее стали применяться графит для изготовления тиглей и карандашей.
В 1778 К. Шееле, нагревая графит с селитрой, обнаружил, что при этом, как и при нагревании угля с селитрой, выделяется углекислый газ. Химический состав алмаза был установлен в результате опытов А.Лавуазье (1772) по изучения горения алмаза на воздухе и исследований С.Теннанта (1797), доказавшего, что одинаковые количества алмаза и угля дают при окислении равные количества углекислого газа. Углерод как химический элемент был признан только в 1789 А.Лавуазье. Латинское название сarboneum углерод получил от сarbo — уголь.
2.Распространение в природе.
Среднее содержание углерода в земной коре 2,3*10-2 % по массе (1*10 –2 в ультраосновных, 1*10 –2 в основных, 2*10 –2 в средних, 3*10 –2 в кислых горных породах). Углерода накапливается в верхней части земной коры (биосфере): в живом веществе 18 % углерода, в древесине 50 %, в каменном угле 80 %, в нефти 85 %, антраците 96 %. Значит часть углерода литосферы сосредоточена в известняках и доломитах.
Число собственных минералов углерода — 112; исключительно велико число органических соединений углерода — углеводородов и их производных.
С накоплением углерода в земной коре связано накопление и многих других элементов, сорбируемых органическим веществом и осаждающихся в виде нерастворимых карбонатов и т.д.
По сравнению со средним содержанием в земной коре человечество в исключительно больших количествах извлекает углерод из недр (уголь, нефть, природный газ), т.к. эти ископаемые — основные источники энергии.
Углерод широко распространён также в космосе; на Солнце он занимает 4-е место после водорода, гелия и кислорода.
3. Физические и химические свойства.
Известны четыре кристаллические модификации углерода: графит, алмаз, карбин и лонсдейлит. Графит — серо-черная, непрозрачная, жирная на ощупь, чешуйчатая, очень мягкая масса с металлическим блеском. При комнатной температуре и нормальном давлении (0,1 Мн/м2, или 1кгс/см2) графит термодинамически стабилен. Алмаз — очень твердое, кристаллическое вещество. Кристаллы имеют кубическую гранецентрированную решетку: а=3,560Б. При комнатной температуре и нормальном давлении алмаз метастабилен. Заметное превращение алмаза в графит наблюдается при температурах выше 1400°С в вакууме или в инертной атмосфере. При атмосферном давлении и температуре около 3700°С графит возгоняется. Жидкий углерод может быть получен при давлении выше 10,5 Мн/м2 (1051 кгс/см2) и температурах выше 3700°С. Для твердого углерода (кокс, сажа, древесный уголь) характерно также состояние с неупорядоченной структурой “аморфный” углерод, который не представляет собой самостоятельной модификации; в основе его строения лежит структура мелкокристаллического графита. Нагревание некоторых разновидностей “аморфного” углерода выше 1500-1600°С без доступа воздуха вызывает их превращение в графит. Физические свойства “аморфный” углерода очень сильно зависят от дисперсности частиц и наличия примесей. Плотность, теплоемкость, теплопроводность и электропроводность “аморфный” углерода всегда выше, чем графита. Карбин получен искусственно. Он представляет собой мелкокристаллический порошок черного цвета (плотность 1,9 — 2 г/см3). Построен из длинных цепочек атомов С, уложенных параллельно друг другу. Лонсдейлит найден в метеоритах и получен искусственно; его структура и свойства окончательно не установлены.
Конфигурация внешней оболочки атома углерода 2s22p2. Для углерода характерно образование четырех ковалентных связей, обусловленное в

Ответ от Michael Kirshyn[гуру]
минус один

Ответ от эльвина нурмухаметова[мастер]
у кальция 2+, а у углерода 2- . Это точно так)

Ответ от Просыхать[активный]
Оо

Карбид кальция на Википедии
Посмотрите статью на википедии про Карбид кальция

22oa.ru