Kompletní fakta o CO2 + H2O: Reakce několika prvků

CO2 je molekulární vzorec oxidu uhličitého. V tomto článku bychom měli diskutovat o CO2+ H2O v podrobných faktech s reakcemi některých dalších prvků.

Oxid uhličitý (CO2) je plynná molekula. Je to molekula plynu bez zápachu. Ale při vysokých koncentracích je vůně ostrý a kyselý. Hustota oxidu uhličitého je téměř 1.5krát větší než hustota vzduchu. Hustota je 1.98 kg/m3. Molekulová hmotnost je 44.009 g/mol. Jelikož se jedná o molekulu plynu, má určitý tlak par o hodnotě 5.72 MPa při 300 C teplota.

Reaktivita oxidu uhličitého je vysoce reaktivní molekula, protože obsahuje dvojnou vazbu a tato dvojná vazba může být snadno odštěpena správným útokem vody podobné nukleofilům (H20). Hodnota pka oxidu uhličitého je 6.53, je tedy mírně kyselý a reaguje s bází nebo nukleofilem.

CO2 + H2O
Molekulární struktura oxidu uhličitého

Co je CO2 + H2O?

CO2 + H2O jsou oba chemické nebo molekulární vzorce. CO2 je molekulární vzorec oxidu uhličitého a H2O je molekulární vzorec vody.

Oxid uhličitý může být rychle rozpustný ve vodě adsorpčním procesem a ve vodném prostředí se pomalu ionizuje. Jelikož má mírně kyselý charakter, může ve vodném roztoku tvořit kyselinu. Oxid uhličitý není ionizován jako C+ nebo O.2-. Rozpustí se ve vodném roztoku a vytvoří celý roztok kyselým a poté se tento kyselý roztok ionizuje.

Tato reakce je jednoduchou adiční reakcí nebo kombinovanou reakcí, takže nevyžaduje žádný druh katalyzátoru k předání celé reakce. Reakce může pokračovat pouze sama o sobě. Voda zde funguje jako médium, kde se oxid uhličitý může rozpouštět a ionizovat nebo vytvářet libovolnou kyselinu nebo kyselý roztok.

Co se stane, když CO2 reaguje s H2O?

Když se jakákoli mírně kyselá molekula rozpustí ve vodě nebo reaguje s vodou, obecně se celý roztok okyselí, protože voda je neutrální molekula. V závislosti na povaze kyselosti této konkrétní molekuly se určuje kyselost celého roztoku nového produktu.

V této reakci CO2 + H20 se očekává, že dojde k tvorbě kyselé sloučeniny.

Oxid uhličitý je mírně kyselé povahy, má hodnotu pka 6.53. zatímco voda je neutrální molekula na stupnici pk. Takže když oxid uhličitý reaguje s vodou nebo se rozpustí ve vodě, celý roztok se stane kyselým nebo dojde k vytvoření kyselé sloučeniny. Oxid uhličitý se ve vodném prostředí nemůže ionizovat, reaguje s vodou a poté pomalu ionizuje.

Voda působí jako roztokové médium nebo reakční médium. Mechanismus reakce lze předpokládat, že osamocené páry molekul vody nad atomy O jsou k dispozici a napadají dvojníka mezi uhlíkem a kyslíkem v oxidu uhličitém. Poté dojde k odštěpení dvojné vazby a včlenění hydroxidové skupiny mezi dvojnou vazbu mezi uhlík a kyslík v oxidu uhličitém.

Voda je okolní molekula a může se chovat jako kyselina nebo zásada v závislosti na povaze reakce. Voda může ionizovat H+ a OH-. Víme, že hydroxid je silný nukleofil a také báze.

Ale zde je oxid uhličitý méně kyselý, ale C=O je nejlepší elektrofilní centrum. Takže tam může zaútočit jakýkoli druh nukleofilu. Hydroxid je jedním z nejlepších nukleofilních center, takže může napadnout toto elektrofilní centrum a dvojná vazba může být odštěpena a začleněna OH skupina a zbývající H+ ion se také přidá k druhému O- místo oxidu uhličitého.

Jaký druh reakce je CO2 + H2O?

CO2 + H2O je kombinační typ reakce nebo to může být jednoduše adiční reakce.

Nemůžeme říci, že CO2 + H2O je typická acidobazická reakce, protože oxid uhličitý se rozpustí ve vodě a následně vytvoří kyselou sloučeninu kyselinu uhličitou. Voda zde není základem, působí zde jako médium. Ale mechanismus lze předpokládat, že hydroxidový iont napadá elektrofilní centrum oxidu uhličitého a rozbíjí ho dvojná vazba a OH skupina inkorporovaná a H+ ion koordinovaný s O- za vzniku H2CO3. Jiným způsobem lze tedy tuto reakci pojmenovat nukleofilní adiční reakce.

obrázek 108
Mechanistická dráha reakce CO2 + H2O

Jak vyvážit CO2 + H2O?

Každá chemická reakce by měla být správně vyvážena její stechiometrickou hodnotou. Bez správného vyvážení není reakce platná, protože nemůžeme pochopit, kolik reakcí je potřeba k reakci na kolik dalších reaktantů a kolik produktu dostaneme.

Dovolte nám vyrovnat rovnici CO2 + H2O,

CO2 + H2O = H2CO3, vidíme, že tato rovnice je již vyrovnaná. Levá a pravá strana by zde měly být stejné.

Takže CO2 + Reakce H2O by měla být vyvážená skutečnou metodou. Existuje mnoho kroků, které bychom měli dodržovat, abychom vyrovnali chemickou reakci.

Krok 1 - Každá jednotlivá molekula nebo sloučenina je označena jako a, b, c nebo x, y nebo z v závislosti na počtu molekul přítomných v reakci.

K identifikaci neidentifikovaných koeficientů molekuly používáme ty, které jsou označeny jako koeficient každé jednotlivé molekuly s touto proměnnou.

(A)C2 + (B) H2O = (C) H2C3

Krok 2- Vytvoříme nějaké rovnice pro číselnou soustavu

Tato rovnice je vytvořena použitím vhodných čísel tohoto koeficientu pro každý prvek přítomný v reaktantu a produktu, jako je uhlík, vodík a kyslík.

C = A = B

H = 2B = 2C

O = 2A + B = 3C

Krok 3-  Všechny proměnné v koeficientu by měly být řešeny různými metodami.

Vyřešte všechny proměnné tohoto koeficientu pomocí Gaussovy eliminační metody nebo metody stanovení.

Použití Gaussovy eliminace nebo substituce

A – B = 0

2B – 2C = 0

2A + B – 3C = 0

Výsledek tedy ukazuje nejnižší celočíselnou hodnotu těchto proměnných.

A = 1 (CO2)

B = 1 (H2O)

C = 1 (H2CO3)

Krok 4 - V posledním kroku dosaďte koeficienty a ověřte výsledek LHS a RHS

1 CO2 + 1 H20 = 1 H2CO3

Atomy        LHS         RHS
C11
H22
O33

                                   

Takže CO2 + H2O = H2CO3 je vyvážená rovnice a LHS se rovná RHS

Jak vyrovnat CO2+H2O = C6H12O6 + O2?

Reakce CO2 + H2O = C6H12O6 + O2 není správně vyvážena, takže musíme tuto rovnici správně vyvážit.

Začneme tedy řešit bilanční rovnici pomocí označení jednotlivých molekul.

(A)CO2 + (B)H2O = (C) C6H12O6 + (D)O2

Nyní jsme vytvořili číselnou rovnici pro koeficient pro každý atom.

C = A = 6C

H = 2B = 12C

O = 2A + B = 6C + 2D

Nyní pomocí Gaussovy eliminace dostaneme,

A – 6C = 0

2B – 12C = 0

2A + B – 6C – 2D = 0

Nyní výsledek, který ukazuje nejnižší celé číslo,

A = 6 (CO2)

B = 6 (H2O)

C = 1 (C6H12O6)

D = 6 (O2)

V posledním kroku dosadíme koeficient a ověříme výsledek LHS a RHS

6C2 + 6 H2 = C6H12O6 + 6

Atomy LHS RHS

C 6 6

H 12 12

O 18 18

Takže, 6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 6O2 je nyní vyvážená rovnice a LHS se rovná RHS

Takže, Správně vyvážené 6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 6O2.

Jak vyrovnat CO2+H2O=C2H2+O2?

Reakce CO2 + H2O = C2H2 + O2 není správně vyvážená a musíme ji správně vyvážit.

Označením každé jednotlivé molekuly získáme,

(A)C2 + (B)H2 = (C)C2H2 + (D)2

Nyní jsme vytvořili číselnou rovnici pro koeficient pro každý atom

C = A = 2C

H = 2B = 2C

O = 2A + B = 2D

Nyní pomocí Gaussovy eliminace dostaneme,

A – 2C = 0

2B – 2C = 0

2A + B – 2D = 0

Při výpočtu dostaneme hodnoty,

A = 4 (CO2)

B = 2 (H2O)

C = 2 (C2H2)

D = 5 (O2)

V posledním kroku dosadíme koeficient a ověříme výsledek LHS a RHS

4 CO2 + 2 H2O = 2 C2H2 + 5 O2

Atomy LHS RHS

C 4 4

H 4 4

O 10 10

Takže 4CO2 + 2H2O = 2C2H2 + 5O2 je nyní vyvážená rovnice a LHS se rovná RHS

Jak vyrovnat CO2 + H2O = C2H6 + O2?

CO2 + H2 = C2H6 + O2 reakce není správně vyvážen, takže musíme tuto rovnici správně vyvážit.

Začneme tedy řešit bilanční rovnici pomocí označení jednotlivých molekul.

(A)C2 + (B)H2 = (C)C2H6 + (D)2

Nyní jsme vytvořili číselnou rovnici pro koeficient pro každý atom.

C = A = 2C

H = 2B = 2C

O = 2A + B = 2D

Nyní pomocí Gaussovy eliminace dostaneme,

A – 2C = 0

2B – 2C = 0

2A + B – 2D = 0

Nyní výsledek, který ukazuje nejnižší celé číslo,

A = 4 (CO2)

B = 6 (H2O)

C = 2 (C2H6)

D = 7 (O2)

V posledním kroku dosadíme koeficient a ověříme výsledek LHS a RHS

4C2 + 6 H2 = 2 C2H6 + 7

Atomy LHS RHS

C 4 4

H 12 12

O 14 14

Takže 4CO2 + 6H2O = 2C2H6 + 7O2 je nyní vyvážená rovnice a LHS se rovná RHS

Jak vyvážit CH3OH + O2 = CO2 + H2O?

CH3OH + 2 = CO2 + H2O reakce není správně vyvážen, takže musíme tuto rovnici správně vyvážit .

Začneme tedy řešit bilanční rovnici pomocí označení jednotlivých molekul.

(A)CH3OH + (B)2 = (C)C2 + (D)H2

Nyní jsme vytvořili číselnou rovnici pro koeficient pro každý atom.

C = A = C

H = 4A = 2D

O = A + 2B = 2C + D

Takže v této reakci nejsou počty H a O vyvážené, takže musíme vyvážit celou rovnici, ale nejvyšší prioritou je vyvážit H a O spolu s C.

Nyní pomocí Gaussovy eliminace dostaneme,

A – C = 0

4A – 2D = 0

A + 2B-2C-D = 0

Nyní výsledek, který ukazuje nejnižší celé číslo,

A = 4 (CH3OH)

B = 6 (O2)

C = 4 (CO2)

D = 8 (H2O)

V posledním kroku dosadíme koeficient a ověříme výsledek LHS a RHS

4 CH3OH + 6 = 2 CO4 + 2 H8O

Atomy LHS RHS

C 4 4

H 16 16                   

O 16 16

Takže 4CH3OH + 6O2 = 4CO2 + 8H2O je nyní vyvážená rovnice a LHS se rovná RHS

Proč investovat do čističky vzduchu?

Reakce CO2 + H2O je příkladem adiční reakce nebo můžeme říci, že v konkrétní nukleofilní adiční reakci. Hydroxidový iont z molekuly vody zde působí jako nukleofil. Abychom vyrovnali reakci CO2 + H2O, my potřebujete vědět kolik reluktantů zareaguje na výrobu kolik produktů a podle toho stechiometrického výpočtu se bude měřit hmotnost reaktantů. I při neznámé reakci můžeme vědět, kolik reaktantů bude potřeba, takže vyvážení rovnice je velmi důležité.