حمض الكربونيك: ماذا نعرف عنه؟

حمض الكربونيك: ماذا نعرف عنه؟
حمض الكربونيك: ماذا نعرف عنه؟
Anonim

كلما عرف الشخص المزيد عن العالم من حوله ، زاد إدراكه لقيود وعيوب معرفته. خذ على سبيل المثال الماء الفوار. كما تعلم ، يختلف هذا المشروب عن غيره من حيث أنه يحتوي على حمض الكربونيك بجرعات صغيرة ، والذي يبدأ فورًا في التحلل بمجرد فك الفلين على الزجاجة.

حمض الكربونيك
حمض الكربونيك

لذلك ، ليس لدينا شك في البيان الوارد في كتاب الكيمياء أن هذه المادة غير مستقرة للغاية. في المرحلة الغازية ، يتحول بسرعة كبيرة إلى خليط من الماء العادي وثاني أكسيد الكربون المعتاد. ومع ذلك ، كما أظهرت الدراسات الحديثة ، من الممكن جدال ذلك. لكن أولاً ، دعنا نتذكر ماهية هذه المادة.

ما هو حمض الكربونيك؟

تبدو صيغة هذا المركب الكيميائي بسيطة جدًا: H2CO3، وعدم استقراره يتحدث عن ضعفه. كما هو معروف ، يحدث تفكك الأحماض في الماء ، والمركب المعني لا يندرج تحت الاستثناء. ومع ذلك ، هناك ميزة واحدة هنا: نظرًا لوجود قاعدتين ، تحدث هذه العملية على مرحلتين:

H2CO3↔ H++ NSO3

HSO3- ↔ H++ CO32-.

عند التفاعل مع قاعدة قوية ، يشكل حمض الكربونيك كربونات عادية أو حمضية. هذه الأخيرة تختلف في أنها لا تحل محل ذرتين ، بل ذرة هيدروجين واحدة فقط. من الأمثلة الرئيسية على الكربونات العادية صودا الغسيل (Na2CO3) ، وصودا الخبز (NaHCO3).

تفكك الحمض
تفكك الحمض

ماذا اكتشف العلماء؟

عندما يتم بروتونات بيكربونات البوتاسيوم اللامائية (KHCO3) عند -110oC ، يقوم الهيدروجين بإخراج ذرة K. النتيجة هو حمض كربونيك نقي جدا. في وقت لاحق ، تم العثور على طريقة أسهل - التسخين في فراغ NH4HCO3نتيجة لتحلل بيكربونات الأمونيوم ، يتم إطلاق الأمونيوم و يتكون حمض الكربونيك اللامائي.يُظهر الأخير استقرارًا مذهلاً أثناء التسامي في الفراغ. عندما بدأ العلماء في التحقيق في هذه المفارقة ، اتضح أن السبب يكمن في معنى حاجز الطاقة. بالنسبة للمركب اللامائي H2CO3فهو 44 كيلو كالوري / مول ، وعندما يكون هناك ماء ، تكون قيمته أقل مرتين تقريبًا - 24 كيلو كالوري / مول. لذلك في ظل الظروف المناسبة ، قد يكون حمض الكربونيك في صورة حرة. ومع ذلك ، فإن هذا الاكتشاف مثير للاهتمام ليس فقط من وجهة نظر نظرية الكيمياء. تكمن قيمته العملية في حقيقة أنه سمح لنا بدراسة عملية التنفس بطريقة جديدة. يعتقد العلماء الآن أن تكوين حمض الكربونيك في الكائن الحي يتسارع بمساعدة إنزيم خاص ، وهذا بالضبط ما يسمح لك بإزالة ثاني أكسيد الكربون بسرعة من الخلايا ، أولاً في الدم ، ثم إلى الرئتين.

صيغة حمض الكربونيك
صيغة حمض الكربونيك

لم يفشل علماء الفلك أيضًا في الاستفادة من هذا الاكتشاف: سمحت لهم الحالة الحرة لثاني أكسيد الكربون بإجراء تحليله الطيفي ، والآن يمكن التعرف على هذا المركب في الغلاف الجوي للكواكب المحيطة بنا.كل هذا يشير إلى أن العالم لا يزال مليئًا بالعديد من الألغاز والأسرار. يبدو أنه سيتعين إعادة كتابة الكتب المدرسية الحديثة أكثر من مرة ، لتوضيح الكتب القديمة واكتشاف معرفة جديدة.

موصى به: