Anorganski spojevi ugljika
Uvod
- Izvedite jednostavan pokus.
- Napunite čašu hladnom mineralnom vodom i u nju ubacite nekoliko grožđica.
- Izvedite zaključak pokusa te odgovorite na pitanja.
Odgovorite na pitanja:
a) Mjehurići kojeg plina se kreću prema površini vode?
b) Objasnite uzrok njihova gibanja.
c) Kako možemo dokazati o kojem je plinu riječ u navedenom pokusu?
d) Što se zbiva s grožđicama? Obrazložite opaženo.
Kliknite na karticu i usporedite svoje odgovore s ponuđenim.
Odgovori:
a) Mjehurići ugljikova(IV) oksida.
b) Pri višoj temperaturi i nižem tlaku smanjuje se njihova topljivost u vodi.
c) Tako da iznad čaše stavimo stakleni štapić prethodno umočen u vapnenu vodu pri čemu će nastati talog kalcijevog karbonata. Prihvatljivi su i drugi (pravilni) načini.
d) Grožđice se podižu do površine potpomognute mjehurićima ugljikovog dioksida (koji povećava uzgon), a nakon što oni napuste otopinu padaju ponovno na dno.
Ugljikov(II) oksid, [latex]\ce{ CO(g) }[/latex]
Ugljikov(II) oksid, CO ili ugljikov monoksid plin je bez boje, okusa i mirisa. Nastaje gorenjem ugljika iz fosilnih goriva (ugljena, nafte i zemnoga plina) te drugih tvari koje sadrže ugljik uz nedovoljan pristup zraka.
Jednadžba reakcije:
[latex]\ce{2C(s) + O_2(g) -> 2CO(g)}[/latex].
1. Problemsko pitanje
Pozorno pogledajte videozapis Ugljikov (II) oksid – otrovan plin i saznajte najčešće uzroke trovanja ugljikovim(II) oksidom.
Ugljikov (II) oksid – otrovan plin
Ugljikov(IV) oksid, [latex]\ce{ CO_2(g) }[/latex]
Ugljikov (IV) oksid ili ugljikov dioksid, CO2 (g), također je bezbojan plin, bez okusa i mirisa. Ne gori i ne podržava gorenje. Nastaje gorenjem tvari koje sadrže ugljik uz dovoljan pristup zraka.
Jednadžba reakcije:
[latex]\ce{C(s) + O_2(g) -> CO_2(g)}[/latex].
Ugljikov(IV) oksid je produkt disanja, alkoholnoga vrenja i truljenja organske tvari. Bez ugljikova(IV) oksida ne bi se mogao odvijati proces fotosinteze.
- Na temelju pokusa ispitajte neka svojstva ugljikova(IV) oksida.
Ugljikov(IV) oksid nije otrovan, ali je zagušljiv plin jer sprječava dotok kisika. Zbog gustoće, veće od gustoće zraka, nakuplja se pri dnu prostorija, primjerice, u vinskim podrumima u vrijeme vrenja mošta, u spiljama u koje ulazi iz podzemnih izvora ili u prostorima u kojima je prisutno truljenje. Zbog zagušljiva djelovanja na ljudski organizam opasno je zadržavati se u prostorima gdje ga ima u većim količinama. Dobro se otapa u vodi, pa ga ima u mnogim prirodnim vodama, oceanima i morima. Stalan je sastojak zraka.
- Što će se dogoditi s vapnenom vodom ako u nju pušemo izdahnuti zrak?
- Načinite sljedeći pokus i doznat ćete odgovor!
Požari na električnim instalacijama i požari uzrokovani zapaljivim tekućinama najbolje se gase pjenom koja sadrži ugljikov (IV) oksid.
- Slijedeći naputke u 3. pokusu načinite vlastiti aparat za gašenje požara punjen ovim plinom.
2. Problemsko pitanje
Luka i Maja su, na ulazu u zgradu, osjetili neugodan miris paljevine. Vrata ormarića za struju već su dijelom bila rastaljena, a iz nastalih otvora izlazio je dim i poneki jezičak plamena. Na suprotnom zidu visjela su dva različita aparata za gašenje požara i naprtnjača s vodom. – Što odabrati? – panično se pitao Luka. – Znam! – uzviknula je Maja. Izvukla je osigurač iz odabranog aparata i pomoću bijele i guste magle požar je ubrzo bio ugašen.
Odgovorite na pitanja:
a) Koji je aparat Maja odabrala?
b) Na koji način tvar iz tog aparata gasi požar?
c) Zašto požar na električnim instalacijama ne smijemo gasiti vodom?
d) Objasnite zašto je stiskanjem ručice aparata za gašenje požara nastala bijela magla.
e) Razmislite: može li se pomoću Majinog aparata dobiti suhi led? Objasnite.
Kliknite na karticu i usporedite svoj odgovor s ponuđenim.
Odgovori:
a) Odabrala je aparat s ugljikovim(IV) oksidom.
b) Sprječava dodir zapaljene tvari s kisikom.
c) Voda provodi električnu struju pa bismo nastradali.
d) Ugljikov(IV) oksid se prilikom izlaska iz aparata a uslijed smanjenog tlaka naglo širi. Okolina se hladi jer joj plin da bi se širio oduzima energiju. Zbog toga se vodena para prisutna u zraku kondenzira u sitne kapljice koje vidimo kao bijelu i gustu maglu.
e) Naglim širenjem ugljikova(IV) oksida temperatura okoline se spusti ispod njegovog tališta pa jedan dio tog plina prelazi u čvrsto stanje.
Ugljična kiselina, [latex]\ce{ H_2CO_3(aq) }[/latex]
Ugljikov (IV) oksid dobro je topljiv u vodi, a samo mali dio plina reagira s vodom pri čemu nastaje slaba ugljična kiselina, H2CO3.
Jednadžba reakcije:
[latex]\ce{CO_2(g) + H_2O(l) -> H_2CO_3(aq)}[/latex].
Karbonati i hidrogenkarbonati su soli ugljične kiseline. Najpoznatiji su natrijev karbonat, Na2CO3, natrijev hidrogenkarbonat ili soda bikarbona, NaHCO3, i kalcijev karbonat, CaCO3. Oblici kalcijeva karbonata u prirodi su vapnenac, kreda i mramor.
Promislite i odgovorite