Vollständige Fakten zu CO2 + H2O: Mit der Reaktion mehrerer Elemente

CO2 ist die Summenformel von Kohlendioxid. In diesem Artikel sollten wir CO2 + H2O in detaillierten Fakten mit den Reaktionen einiger anderer Elemente diskutieren.

Kohlendioxid (CO2) ist ein gasförmiges Molekül. Es ist ein geruchloses gasförmiges Molekül. Aber bei hohen Konzentrationen ist der Geruch scharf und sauer. Die Dichte von Kohlendioxid beträgt fast das 1.5-fache von Luft. Die Dichte beträgt 1.98 kg/m3. Das Molekulargewicht beträgt 44.009 g/mol. Da es sich um ein gasförmiges Molekül handelt, hat es einen bestimmten Dampfdruck mit einem Wert von 5.72 MPa bei 300 C-Temperatur.

Die Reaktivität von Kohlendioxid ist ein hochreaktives Molekül, da es eine Doppelbindung enthält und diese Doppelbindung durch den richtigen Angriff von nukleophilähnlichem Wasser (H20O) leicht gespalten werden kann. Der pka-Wert von Kohlendioxid beträgt 6.53, es ist also leicht sauer und reagiert mit Basen oder Nucleophilen.

CO2 + H2O
Molekulare Struktur von Kohlendioxid

Was ist CO2 + H2O?

CO2 + H2O sind beide chemische oder Summenformeln. CO2 ist die Summenformel von Kohlendioxid und H2O ist die Summenformel von Wasser.

Kohlendioxid kann durch den Adsorptionsprozess schnell in Wasser löslich sein und es ionisiert langsam in dem wässrigen Medium. Da es einen leicht sauren Charakter hat, kann es in einer wässrigen Lösung Säure bilden. Kohlendioxid ist nicht ionisiert wie C+ oder O.2-. Es wird in Wasser gelöst und bildet die gesamte Lösung sauer und dann wird diese saure Lösung ionisiert.

Diese Reaktion ist eine einfache Additionsreaktion oder Kombinationsreaktion, sodass keinerlei Katalysator erforderlich ist, um die gesamte Reaktion voranzutreiben. Die Reaktion kann nur von selbst fortgeführt werden. Wasser fungiert hier als Medium, in dem das Kohlendioxid gelöst und ionisiert werden kann oder eine beliebige Säure oder saure Lösung bilden kann.

Was passiert, wenn CO2 mit H2O reagiert?

Wenn ein leicht saures Molekül in Wasser gelöst wird oder mit Wasser reagiert, wird im Allgemeinen die gesamte Lösung sauer, da Wasser ein neutrales Molekül ist. Abhängig von der Art der Acidität dieses bestimmten Moleküls wird die Acidität der gesamten Lösung des neuen Produkts bestimmt.

Es wird erwartet, dass bei dieser CO2 + H20-Reaktion die Bildung der sauren Verbindung auftritt.

Kohlendioxid ist von Natur aus leicht sauer und hat einen pka-Wert von 6.53. während Wasser das neutrale Molekül auf der pk-Skala ist. Wenn also Kohlendioxid mit Wasser reagiert oder sich in Wasser auflöst, wird die gesamte Lösung sauer oder es kommt zur Bildung einer sauren Verbindung. Kohlendioxid kann im wässrigen Medium nicht ionisieren, es reagiert mit Wasser und ionisiert dann langsam.

Wasser dient als Lösungs- oder Reaktionsmedium. Als Reaktionsmechanismus kann man sich vorstellen, dass die einsamen Paare von Wassermolekülen über O-Atomen stehen und sie das Doppelte zwischen Kohlenstoff und Sauerstoff im Kohlendioxid angreifen. Dann findet eine Spaltung der Doppelbindung statt und die Hydroxidgruppe wird zwischen die Doppelbindung zwischen Kohlenstoff und Sauerstoff in Kohlendioxid eingebaut.

Wasser ist ein ambidentes Molekül und kann sich je nach Art der Reaktion sowohl sauer als auch basisch verhalten. Wasser kann H ionisieren+ und OH-. Wir wissen, dass Hydroxid ein starkes Nucleophil und auch eine Base ist.

Aber hier ist Kohlendioxid weniger sauer, aber C=O ist das beste elektrophile Zentrum. Dort kann also jede Art von Nukleophil angreifen. Hydroxid ist eines der besten nukleophilen Zentren, so dass es dieses elektrophile Zentrum angreifen kann und die Doppelbindung gespalten und die OH-Gruppe eingebaut und das verbleibende H+ Ion wird auch dem anderen O hinzugefügt- Ort von Kohlendioxid.

Was für eine Reaktion ist CO2 + H2O?

CO2 + H2O ist eine Kombinationsreaktion oder einfach eine Additionsreaktion.

Wir können nicht sagen, dass CO2 + H2O die typische Säure-Base-Reaktion ist, weil Kohlendioxid in Wasser gelöst wird und dann die saure Verbindung Kohlensäure bildet. Wasser ist hier keine Basis, es fungiert hier als Medium. Aber der Mechanismus kann gedacht werden, dass Hydroxidionen das elektrophile Zentrum von Kohlendioxid angreifen und das brechen Doppelbindung und OH-Gruppe eingebaut und H+-Ion mit O- koordiniert, um H2CO3 zu bilden. Auf andere Weise kann diese Reaktion also als nukleophile Additionsreaktion bezeichnet werden.

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Mechanistischer Weg der CO2 + H2O-Reaktion

Wie kann man CO2 + H2O ausgleichen?

Jede chemische Reaktion sollte durch ihren stöchiometrischen Wert richtig ausgeglichen werden. Ohne richtiges Ausbalancieren ist eine Reaktion nicht gültig, da wir nicht verstehen können, wie viele Reaktionen erforderlich sind, um wie viele andere Reaktanten zu reagieren, und wie viele das Produkt, das wir erhalten werden.

Lassen Sie uns die Gleichung von CO2 + H2O ausgleichen,

CO2 + H2O = H2CO3, wir können sehen, dass diese Gleichung bereits ausgeglichen ist. Die linke Seite und die rechte Seite sollten dabei gleich sein.

Also das CO2+ Die H2O-Reaktion sollte ausgeglichen sein nach der eigentlichen Methode. Es gibt viele Schritte, die wir befolgen sollten, um eine chemische Reaktion auszugleichen.

Schritt 1 – Jedes einzelne Molekül oder jede einzelne Verbindung wird als a, b, c oder x, y oder z bezeichnet, abhängig von der Anzahl der in einer Reaktion vorhandenen Moleküle.

Wir verwenden diejenigen, die als Koeffizient jedes einzelnen Moleküls mit dieser Variablen gekennzeichnet sind, um den nicht identifizierten Koeffizienten des Moleküls zu identifizieren.

(A)CO2 + (B)H2O = (C)H2CO3

Schritt 2 – Wir erstellen einige Gleichungen für das Zahlensystem

Diese Gleichung wird erstellt, indem geeignete Zahlen dieses Koeffizienten für jedes im Reaktanten und Produkt vorhandene Element wie Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff verwendet werden.

C = A = B

H = 2B = 2C

O = 2A + B = 3C

Schritt 3-  Alle Variablen im Koeffizienten sollten mit verschiedenen Methoden gelöst werden.

Lösen Sie alle Variablen dieses Koeffizienten mit der Gauß-Eliminationsmethode oder der Bestimmungsmethode.

Verwendung von Gauß-Eliminierung oder -Substitution

A – B = 0

2B – 2C = 0

2A + B – 3C = 0

Somit zeigt das Ergebnis den niedrigsten ganzzahligen Wert dieser Variablen.

A = 1 (CO2)

B = 1 (H2O)

C = 1 (H2CO3)

Schritt 4 - Ersetzen Sie im letzten Schritt die Koeffizienten und überprüfen Sie das Ergebnis von LHS und RHS

1 CO2 + 1 H20 = 1 H2CO3

Atome        LHS         RHS
C11
H22
O33

                                   

CO2 + H2O = H2CO3 ist also die ausgeglichene Gleichung und LHS ist gleich RHS

Wie gleicht man CO2+H2O = C6H12O6 + O2 aus?

Die CO2 + H2O = C6H12O6 + O2-Reaktion ist nicht richtig ausgeglichen, also müssen wir diese Gleichung richtig ausgleichen.

Also fangen wir einfach an, die Gleichgewichtsgleichung zu lösen, indem wir die einzelnen Moleküle markieren.

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

Nun haben wir die Zahlengleichung für den Koeffizienten für jedes Atom erstellt.

C = A = 6C

H = 2B = 12C

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

Mit der Gauß-Eliminierung erhalten wir

A – 6C = 0

2B – 12C = 0

2A + B – 6C – 2D = 0

Nun das Ergebnis, das die niedrigste ganze Zahl zeigt,

A = 6 (CO2)

B = 6 (H2O)

C = 1 (C6H12O6)

D = 6 (O2)

Im letzten Schritt ersetzen wir den Koeffizienten und verifizieren das Ergebnis von LHS und RHS

6 CO2 + 6 H2O = C6H12O6 + 6 O2

Atome LHS RHS

C 6 6

H 12 12

O 18 18

Damit 6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 6O2 ist jetzt die ausgeglichene Gleichung und LHS ist gleich RHS

Damit 6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 6O2 richtig ausbalanciert.

Wie gleicht man CO2+H2O=C2H2+O2 aus?

Die CO2 + H2O = C2H2 + O2-Reaktion ist nicht richtig ausbalanciert und wir müssen sie richtig ausbalancieren.

Indem wir jedes einzelne Molekül markieren, erhalten wir,

(A)CO2 + (B)H2O = (C)C2H2 + (D)O2

Nun haben wir die Zahlengleichung für den Koeffizienten für jedes Atom erstellt

C = A = 2C

H = 2B = 2C

O = 2A + B = 2D

Mit der Gauß-Eliminierung erhalten wir

A – 2C = 0

2B – 2C = 0

2A + B – 2D = 0

Bei der Berechnung erhalten wir Werte von

A = 4 (CO2)

B = 2 (H2O)

C = 2 (C2H2)

D = 5 (O2)

Im letzten Schritt ersetzen wir den Koeffizienten und verifizieren das Ergebnis von LHS und RHS

4 CO2 + 2 H2O = 2 C2H2 + 5 O2

Atome LHS RHS

C 4 4

H 4 4

O 10 10

Also, 4CO2 + 2H2O = 2C2H2 + 5O2 ist jetzt die ausgeglichene Gleichung und LHS ist gleich RHS

Wie gleicht man CO2 + H2O = C2H6 + O2 aus?

CO2 + H2O = C2H6 + O2 Reaktion nicht richtig ausbalanciert ist, also müssen wir diese Gleichung richtig ausbalancieren.

Also fangen wir einfach an, die Gleichgewichtsgleichung zu lösen, indem wir die einzelnen Moleküle markieren.

(A)CO2 + (B)H2O = (C)C2H6 + (D)O2

Nun haben wir die Zahlengleichung für den Koeffizienten für jedes Atom erstellt.

C = A = 2C

H = 2B = 2C

O = 2A + B = 2D

Mit der Gauß-Eliminierung erhalten wir

A – 2C = 0

2B – 2C = 0

2A + B – 2D = 0

Nun das Ergebnis, das die niedrigste ganze Zahl zeigt,

A = 4 (CO2)

B = 6 (H2O)

C = 2 (C2H6)

D = 7 (O2)

Im letzten Schritt ersetzen wir den Koeffizienten und verifizieren das Ergebnis von LHS und RHS

4 CO2 + 6 H2O = 2 C2H6 + 7 O2

Atome LHS RHS

C 4 4

H 12 12

O 14 14

Also, 4CO2 + 6H2O = 2C2H6 + 7O2 ist jetzt die ausgeglichene Gleichung und LHS ist gleich RHS

Wie gleicht man CH3OH + O2 = CO2 + H2O aus?

CH3OH + O2 = CO2 + H2O Reaktion nicht richtig ausbalanciert ist, also müssen wir diese Gleichung richtig ausbalancieren .

Also fangen wir einfach an, die Gleichgewichtsgleichung zu lösen, indem wir die einzelnen Moleküle markieren.

(A)CH3OH + (B)O2 = (C)CO2 + (D)H2O

Nun haben wir die Zahlengleichung für den Koeffizienten für jedes Atom erstellt.

C = A = C

H = 4A = 2D

O = A + 2B = 2C + D

In dieser Reaktion sind die Zahlen von H und O also nicht ausgeglichen, also müssen wir die gesamte Gleichung ausgleichen, aber die oberste Priorität ist, H und O zusammen mit C auszugleichen.

Mit der Gauß-Eliminierung erhalten wir

A – C = 0

4A – 2D = 0

A + 2B -2C -D = 0

Nun das Ergebnis, das die niedrigste ganze Zahl zeigt,

A = 4 (CH3OH)

B = 6 (O2)

C = 4 (CO2)

D = 8 (H2O)

Im letzten Schritt ersetzen wir den Koeffizienten und verifizieren das Ergebnis von LHS und RHS

4 CH3OH + 6 O2 = 4 CO2 + 8 H2O

Atome LHS RHS

C 4 4

H 16 16                   

O 16 16

Also, 4CH3OH + 6O2 = 4CO2 + 8H2O ist jetzt die ausgeglichene Gleichung und LHS ist gleich RHS

Zusammenfassung

Die Reaktion CO2 + H2O ist ein Beispiel für eine Additionsreaktion oder wir können das in einer bestimmten nukleophilen Additionsreaktion sagen. Das Hydroxidion des Wassermoleküls wirkt hier als Nukleophil. Um die CO2 + H2O-Reaktion auszugleichen wir wissen müssen, wie viele Reaktanden reagieren werden, um wie viele Produkte herzustellen, und gemäß dieser stöchiometrischen Berechnung wird das Gewicht der Reaktanten gemessen. Selbst bei einer unbekannten Reaktion können wir wissen, wie viele Reaktanten benötigt werden, daher ist es sehr wichtig, eine Gleichung auszugleichen.