Запишите уравнения реакций, позволяющие осуществить следующие превращения: C → CO → CO2 → CaCO3 → Ca(HCO3)2 → CaCO3 → CO2. Раскройте сущность каждой реакции.

Для описания превращений углерода (C) в диоксид углерода (CO2) и обратно, можно записать следующие реакции:

1. C → CO
   Углерод (C) при нагревании с кислородом может образовать угарный газ (CO). Это происходит в условиях неполного сгорания:
   $C + \frac{1}{2}O_2 \rightarrow CO$
   Сущность реакции: углерод реагирует с кислородом, но недостаточное количество кислорода не позволяет образоваться углекислому газу (CO2), и в итоге получается угарный газ (CO).

2. CO → CO2
   Угарный газ (CO) окисляется в кислороде, превращаясь в углекислый газ (CO2):
   $2CO + O_2 \rightarrow 2CO_2$
   Сущность реакции: угарный газ (CO) окисляется кислородом, образуя углекислый газ (CO2).

3. CO2 → CaCO3
   Данный процесс включает взаимодействие углекислого газа (CO2) с известью (CaO), что приводит к образованию карбоната кальция (CaCO3):
   $CaO + CO_2 \rightarrow CaCO_3$
   Сущность реакции: оксид кальция (известь) реагирует с углекислым газом, образуя карбонат кальция, который является основным компонентом известняка.

4. CaCO3 → Ca(HCO3)2
   Карбонат кальция (CaCO3) растворяется в воде, содержащей углекислый газ (CO2), и образует бикарбонат кальция (Ca(HCO3)2):
   $CaCO_3 + CO_2 + H_2O \rightarrow Ca(HCO_3)_2$
   Сущность реакции: углекислый газ (CO2) растворяется в воде и реагирует с карбонатом кальция, образуя растворимый в воде бикарбонат кальция.

5. Ca(HCO3)2 → CaCO3
   При нагревании бикарбонат кальция (Ca(HCO3)2) разлагается, образуя карбонат кальция (CaCO3), углекислый газ (CO2) и воду:
   $Ca(HCO_3)_2 \rightarrow CaCO_3 + CO_2 + H_2O$
   Сущность реакции: при нагревании бикарбонат кальция распадается, выделяя углекислый газ и воду, образуя карбонат кальция.

6. CaCO3 → CO2
   Карбонат кальция (CaCO3) разлагается при высоких температурах, выделяя углекислый газ (CO2) и оксид кальция (CaO):
   $CaCO_3 \rightarrow CaO + CO_2$
   Сущность реакции: при сильном нагреве карбонат кальция разлагается, выделяя углекислый газ и оксид кальция, который называется известью.

Эти реакции образуют полный цикл преобразования углерода, начиная с элементарного углерода (C) и заканчивая выделением углекислого газа (CO2).