Номер 3, страница 167, часть 1 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

3. Напишите формулы важнейших соединений углеродов, относящихся к различным классам неорганических веществ.

Углерод, являясь основой органической химии, также образует ряд важнейших неорганических соединений, которые относятся к различным классам веществ. Ниже приведены их формулы и краткие описания.

Оксиды углерода

Это бинарные соединения углерода с кислородом. Наиболее значимы два из них.

1. Диоксид углерода (углекислый газ): $CO_2$. Это кислотный оксид, который образуется при полном сгорании углеродсодержащих веществ, а также в процессе дыхания и брожения. Растворяясь в воде, образует слабую угольную кислоту. Широко используется в пищевой промышленности (газирование напитков), в огнетушителях и как хладагент («сухой лед»).

2. Монооксид углерода (угарный газ): $CO$. Это несолеобразующий оксид, образующийся при неполном сгорании топлива. Он бесцветен, не имеет запаха и очень токсичен для человека. В промышленности является важным восстановителем и сырьем для синтеза органических веществ (например, метанола).

Кислоты, содержащие углерод

1. Угольная кислота: $H_2CO_3$. Это слабая двухосновная кислота, которая очень неустойчива в свободном состоянии и существует преимущественно в водных растворах диоксида углерода. Играет ключевую роль в поддержании кислотно-щелочного баланса в крови и в природных водах.

Соли угольной кислоты

Как двухосновная кислота, угольная кислота образует два ряда солей: средние (карбонаты) и кислые (гидрокарбонаты).

1. Карбонаты. Важнейшие представители:

- Карбонат кальция: $CaCO_3$. Одно из самых распространенных соединений на Земле, основной компонент минералов, таких как кальцит и арагонит, и горных пород — известняка, мела, мрамора.

- Карбонат натрия (кальцинированная сода): $Na_2CO_3$. Широко используется в производстве стекла, мыла, бумаги и моющих средств.

- Карбонат калия (поташ): $K_2CO_3$. Применяется в производстве жидкого мыла, хрусталя и тугоплавкого стекла.

2. Гидрокарбонаты. Важнейшие представители:

- Гидрокарбонат натрия (пищевая сода): $NaHCO_3$. Используется в пищевой промышленности как разрыхлитель, в медицине как антацидное средство, а также в быту.

- Гидрокарбонат кальция: $Ca(HCO_3)_2$. Существует только в водном растворе. Его присутствие в воде обусловливает её временную (карбонатную) жесткость.

Карбиды

Это соединения углерода с металлами и некоторыми неметаллами. Их свойства сильно зависят от второго элемента.

1. Карбид кальция: $CaC_2$. Важное в техническом плане вещество, используемое для получения ацетилена путем реакции с водой.

2. Карбид алюминия: $Al_4C_3$. При гидролизе образует метан, поэтому его называют метанидом алюминия.

3. Карбид кремния (карборунд): $SiC$. По твердости близок к алмазу, используется как абразивный, огнеупорный и полупроводниковый материал.

Другие важные неорганические соединения углерода

1. Сероуглерод: $CS_2$. Летучая, бесцветная жидкость, важный растворитель для жиров, масел, смол. Используется в производстве вискозного волокна и целлофана.

2. Цианиды. Это соли синильной кислоты ($HCN$). Например, цианид калия ($KCN$) и цианид натрия ($NaCN$). Являются сильнейшими ядами, но находят применение в процессах добычи золота и серебра (цианирование), а также в гальванотехнике.

Ответ: Формулы важнейших неорганических соединений углерода, относящихся к различным классам:

• Оксиды: $CO_2$ (диоксид углерода), $CO$ (монооксид углерода).
• Кислоты: $H_2CO_3$ (угольная кислота).
• Карбонаты (соли): $CaCO_3$ (карбонат кальция), $Na_2CO_3$ (карбонат натрия).
• Гидрокарбонаты (кислые соли): $NaHCO_3$ (гидрокарбонат натрия).
• Карбиды: $CaC_2$ (карбид кальция), $Al_4C_3$ (карбид алюминия), $SiC$ (карбид кремния).
• Прочие соединения: $CS_2$ (сероуглерод), $KCN$ (цианид калия).