Номер 3, страница 128 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 6. Углерод и кремний. Параграф 35. Угольная кислота и её соли. Круговорот углерода в природе. Подумай, ответь, выполни... - номер 3, страница 128.

Условие.

3. Используя рисунок 35, составьте уравнения химических реакций, которые происходят при круговороте углерода в природе.

Решение.

Решение 2.

Решение

Поскольку рисунок 35 не представлен, ниже приведены основные уравнения химических реакций, которые описывают ключевые процессы круговорота углерода в природе. Эти реакции обычно изображаются на схемах круговорота углерода.

1. Фотосинтез

Растения, водоросли и некоторые бактерии поглощают углекислый газ ($CO_2$) из атмосферы и, используя энергию солнечного света, превращают его в органические соединения, такие как глюкоза ($C_6H_{12}O_6$). Этот процесс связывает атмосферный углерод в биомассе.

Суммарное уравнение фотосинтеза:

$6CO_2 + 6H_2O \xrightarrow{свет, \text{хлорофилл}} C_6H_{12}O_6 + 6O_2$

Ответ: $6CO_2 + 6H_2O \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6O_2$.

2. Клеточное дыхание

Все живые организмы (животные, растения, грибы, микроорганизмы) расщепляют органические вещества для получения энергии. При этом углерод, содержавшийся в органике, высвобождается обратно в атмосферу в виде углекислого газа.

Суммарное уравнение аэробного (с участием кислорода) дыхания:

$C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O + \text{энергия}$

Ответ: $C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O$.

3. Горение

При сжигании ископаемого топлива (угля, природного газа) и биомассы (например, древесины) происходит быстрое окисление углерода и его соединений, что приводит к выделению значительных объемов $CO_2$ в атмосферу.

Примеры уравнений реакций горения:

Горение угля (чистого углерода): $C + O_2 \rightarrow CO_2$

Горение природного газа (метана): $CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$

Ответ: $C + O_2 \rightarrow CO_2$; $CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$.

4. Разложение органических веществ

После гибели организмов их останки разлагаются микроорганизмами-редуцентами. Продукты разложения зависят от наличия кислорода.

Аэробное разложение (гниение) в присутствии кислорода приводит к образованию углекислого газа, процесс химически схож с дыханием.

Анаэробное разложение (брожение) без доступа кислорода может приводить к образованию метана ($CH_4$).

Уравнение метанового брожения глюкозы: $C_6H_{12}O_6 \rightarrow 3CH_4 + 3CO_2$

Ответ: Аэробное разложение: $C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O$. Анаэробное разложение: $C_6H_{12}O_6 \rightarrow 3CH_4 + 3CO_2$.

5. Газообмен и карбонатное равновесие в океане

Мировой океан поглощает углекислый газ из атмосферы. Растворенный $CO_2$ вступает в химические реакции с водой, образуя угольную кислоту и ее ионы, а также участвует в формировании карбонатных отложений (известняков, раковин).

Основные равновесные реакции:

Растворение $CO_2$ и образование угольной кислоты: $CO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3$

Образование карбоната кальция (осаждение): $Ca^{2+} + CO_3^{2-} \rightarrow CaCO_3 \downarrow$

Ответ: $CO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3$; $Ca^{2+} + CO_3^{2-} \rightarrow CaCO_3 \downarrow$.