ПРЕВРАЩЕНИЯ C-CO2-H2CO3-CaCO3

Цепочка превращений C → CO₂ → H₂CO₃ → CaCO₃ показывает, как из углерода можно получить углекислый газ, затем угольную кислоту, а потом карбонат кальция.

1. Получение углекислого газа из углерода

Углерод при горении в кислороде образует углекислый газ:

C + O₂ → CO₂

Это реакция соединения и окисления. Углерод сгорает в кислороде, при этом образуется оксид углерода(IV), или углекислый газ.

Например, так происходит при полном сгорании угля:

углерод + кислород → углекислый газ

2. Получение угольной кислоты из углекислого газа

Углекислый газ растворяется в воде и частично вступает с ней в реакцию, образуя угольную кислоту:

CO₂ + H₂O ⇄ H₂CO₃

Эта реакция обратимая, потому что угольная кислота нестойкая и легко разлагается обратно на воду и углекислый газ.

Угольная кислота существует только в водном растворе. Именно из-за неё газированная вода имеет слабокислый вкус.

3. Получение карбоната кальция из угольной кислоты

Угольная кислота реагирует с гидроксидом кальция с образованием карбоната кальция и воды:

H₂CO₃ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + 2H₂O

Карбонат кальция выпадает в осадок, поэтому после формулы ставят стрелку вниз:

CaCO₃↓

Эту реакцию можно также представить через взаимодействие углекислого газа с известковой водой:

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O

Именно эта реакция используется для обнаружения углекислого газа: если пропустить CO₂ через известковую воду, она мутнеет из-за образования белого осадка карбоната кальция.

Вся цепочка превращений

Полностью цепочку можно записать так:

C + O₂ → CO₂

CO₂ + H₂O ⇄ H₂CO₃

H₂CO₃ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + 2H₂O

Или, если записывать короче:

C → CO₂ → H₂CO₃ → CaCO₃

Для каждого превращения нужны такие вещества:

C → CO₂: кислород, нагревание или горение.

CO₂ → H₂CO₃: вода.

H₂CO₃ → CaCO₃: гидроксид кальция, то есть известковая вода.

Итог: из углерода при горении получают углекислый газ, из него в воде образуется угольная кислота, а при реакции угольной кислоты с гидроксидом кальция образуется карбонат кальция.