Химические свойства соединений углерода
1. Угарный газ
a) Используется в качестве восстановителя в реакциях восстановления металлов (слабых и металлов средней активности) и некоторых неметаллов из их оксидов:
CuO + CO -> Cu + CO2↑
ZnO + CO -> Zn + CO2↑
PbO + CО -> Pb + CO2↑
FeO + CО -> Fe + CO2↑
Fe2O3 + 3CО -> 2Fe + 3CO2↑
3CO + Cr2O3 -> 2Cr + 3CO2↑
2CO + SO2 -> S + 2CO2↑ (Al2O3, 500°C)
5CO + I2O5 -> I2 + 5CO2↑
4CO + 2NO2 -> N2↑ + 4CO2↑
б) Окисляется типичными окислителями, например:
CO + Cl2 + H2O ⟶ CO2↑ + 2HCl
в) Реагирует с некоторыми неметаллами:
2CO + O2 -> 2CO2↑
CO + 2H2 ⇔ CH3OH (t, p, kt)
CO + Cl2 ⇔ COCl2 (фосген)
г) Реагирует с некоторыми сложными соединениями:
CO + KOH -> HCOOK
CO + Na2O2 -> Na2CO3
д) Реагирует с магнием
CO + Mg -> MgO + C (t)
2. Углекислый газ
а) Реагирует с пероксидом натрия (реакции диспропорционирования):
2Na2O2 + 2CO2 ⟶ 2Na2CO3 + O2↑
б) Реагирует с некоторыми неметаллами:
CO2 + C ⟶ 2CO↑
CO2 + 4H2 -> CH4↑ + 2H2O (p, t, Ni)
в) Реагирует с активными металлами:
CO2 + 2Mg -> 2MgO + C (t)
CO2 + 4Na -> 2Na2O + C (t)
CO2 + Zn -> ZnO + CO (t).
г) В растворе реагирует с карбонатами с образованием растворимых кислых солей:
CaCO3 + CO2 + H2O -> Ca(HCO3)2
MgCO3 + CO2 + H2O -> Mg(HCO3)2
Na2CO3 + CO2 + H2O ⟶ 2NaHCO3
3. Карбонаты и гидрокарбонаты
а) Карбонаты щелочно-земельных металлов (а также Li) разлагаются при нагревании:
CaCO3 ⟶ CaO + CO2↑
FeCO3 ⟶ FeO + CO2↑
MgCO3 ⟶ MgO + CO2↑
Li2CO3 ⟶ Li2O + CO2↑
Na2CO3 ⟶ при нагревании не разлагается
K2CO3 ⟶ при нагревании не разлагается
б) Все гидрокарбонаты разлагаются при нагревании:
Ca(HCO3)2 ⟶ CaCO3 + CO2↑ + H2O
Mg(HCO3)2 ⟶ MgCO3 + CO2↑ + H2O
2NaHCO3 ⟶ Na2CO3 + CO2↑ + H2O
(NH4)2CO3 ⟶ 2NH3↑ + CO2↑+ H2O
NH4HCO3 ⟶ NH3↑ + CO2↑+ H2O
в) Все карбонаты и гидрокарбонаты реагируют с более сильными кислотами с образованием CO2:
Ca(HCO3)2 + 2HNO3 ⟶ Ca(NO3)2 + 2CO2↑ + 2H2O
CaCO3 + 2HNO3 ⟶ Ca(NO3)2 + CO2↑ + H2O
Na2CO3 + 2HCl ⟶ 2NaCl + CO2↑ + H2O
г) Гидрокарбонаты реагируют с щелочами:
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 ⟶ 2CaCO3 + 2H2O
д) С солями кальция, магния и некоторых других металлов реагируют карбонаты:
Na2CO3 + CaCl2 ⟶CaCO3↓ + 2NaCl
NaHCO3 + CaCl2 ⟶ реакция не протекает, так как Ca(HCO3)2 растворим, а для образования осадка CaCO3 в растворе нет карбонат-ионов.