CO2 es la fórmula molecular del dióxido de carbono. En este artículo, debemos discutir CO2+ H2O en hechos detallados con las reacciones de algunos otros elementos.
El dióxido de carbono (CO2) es una molécula gaseosa. Es una molécula gaseosa inodoro. Pero en altas concentraciones, el olor es fuerte y ácido. La densidad del dióxido de carbono es casi 1.5 veces la del aire. La densidad es de 1.98 kg/m3. El peso molecular es 44.009 g/mol. Como es una molécula gaseosa, tiene cierta presión de vapor que tiene un valor de 5.72 MPa a 300 temperatura C.
La reactividad del dióxido de carbono es una molécula altamente reactiva ya que contiene un doble enlace y ese doble enlace puede romperse fácilmente mediante el ataque adecuado del agua similar a un nucleófilo (H20O). El valor pka del dióxido de carbono es 6.53, por lo que es ligeramente ácido y reacciona con bases o nucleófilos.
¿Qué es CO2 + H2O?
CO2 + H2O son fórmulas químicas o moleculares. CO2 es la fórmula molecular del dióxido de carbono y H2O es la fórmula molecular del agua.
El dióxido de carbono puede ser rápidamente soluble en agua por el proceso de adsorción y se ioniza lentamente en el medio acuoso. Como es un carácter ligeramente ácido, puede formar ácido en una solución acuosa. El dióxido de carbono no se ioniza como el C+ o O2–. Se disuelve en una solución de agua y forma toda la solución ácida y luego esa solución ácida se ioniza.
Esta reacción es una reacción de adición simple o una reacción de combinación, por lo que no requiere ningún tipo de catalizador para impulsar toda la reacción. La reacción solo puede llevarse a cabo por sí misma. El agua actúa como un medio aquí, donde el dióxido de carbono se puede disolver e ionizar o hacer cualquier ácido o solución ácida.
¿Qué sucede cuando el CO2 reacciona con el H2O?
Cuando cualquier molécula ligeramente ácida se disuelve en agua o reacciona con agua, generalmente toda la solución se vuelve ácida, porque el agua es una molécula neutra. Dependiendo de la naturaleza de la acidez de esa molécula en particular, se determina la acidez de toda la solución del nuevo producto.
En esta reacción de CO2 + H20O se espera que ocurra la formación del compuesto ácido.
El dióxido de carbono es de naturaleza ligeramente ácida, con un valor pka de 6.53. mientras que el agua es la molécula neutra en la escala pk. Entonces, cuando el dióxido de carbono reacciona con el agua o se disuelve en agua, toda la solución se vuelve ácida o se produce la formación de un compuesto ácido. El dióxido de carbono no puede ionizarse en el medio acuoso, reacciona con el agua y luego se ioniza lentamente.
El agua actúa como medio de solución o medio de reacción. El mecanismo de reacción se puede pensar que los pares solitarios de moléculas de agua sobre los átomos de O están disponibles y atacan el doble entre el carbono y el oxígeno en el dióxido de carbono. Luego se produjo una escisión del doble enlace y el grupo hidróxido se incorporó entre el doble enlace entre el carbono y el oxígeno en el dióxido de carbono.
El agua es una molécula ambidente y puede comportarse como un ácido o básico dependiendo de la naturaleza de la reacción. El agua puede ionizar H+ y oh–. Sabemos que el hidróxido es un nucleófilo fuerte y también una base.
Pero aquí el dióxido de carbono es menos ácido pero C=O es el mejor centro electrofílico. Entonces, cualquier tipo de nucleófilo puede atacar allí. El hidróxido es uno de los mejores centros nucleófilos, por lo que puede atacar ese centro electrofílico y el doble enlace puede romperse y el grupo OH incorporado y el H restante+ El ion también se agrega al otro O– sitio de dióxido de carbono.
¿Qué tipo de reacción es CO2 + H2O?
CO2 + H2O es un tipo de reacción de combinación o puede decirse simplemente que es una reacción de adición.
No podemos decir que CO2 + H2O es la típica reacción ácido-base porque el dióxido de carbono se disuelve en agua y luego forma el compuesto ácido ácido carbónico. El agua no es una base aquí, actúa como un medio aquí. Pero se puede pensar que el mecanismo es que el ion hidróxido ataca el centro electrofílico del dióxido de carbono y rompe el doble enlace y el grupo OH incorporado y el ion H+ coordinado con O- para formar H2CO3. Entonces, de otra manera, esta reacción puede denominarse reacción de adición nucleófila.
¿Cómo equilibrar CO2 + H2O?
Cada reacción química debe equilibrarse adecuadamente por su valor estequiométrico. Sin un equilibrio adecuado, una reacción no es válida, porque no podemos entender cuántas reacciones se necesitan para reaccionar, cuántos otros reactivos y cuántos productos obtendremos.
Vamos a equilibrar la ecuación de CO2 + H2O,
CO2 + H2O = H2CO3, podemos ver que esta ecuación ya está balanceada. El lado izquierdo y el lado derecho deben ser iguales aquí.
Entonces, el CO2 + La reacción de H2O debe estar equilibrada. por el método real. Hay muchos pasos que debemos seguir para equilibrar una reacción química.
Paso 1: cada molécula o compuesto individual se etiqueta como a, b, c o x, y o z según la cantidad de moléculas presentes en una reacción.
Usamos los etiquetados como el coeficiente de cada molécula individual con esa variable para identificar el coeficiente no identificado de la molécula.
(A)CO2 + (B)H2O = (C)H2CO3
Paso 2- Hacemos algunas ecuaciones para el sistema numérico
Esta ecuación se crea utilizando números adecuados de ese coeficiente para cada elemento presente en el reactivo y el producto, como el carbono, el hidrógeno y el oxígeno.
C = A = B
H = 2B = 2C
O = 2A + B = 3C
Paso 3- Todas las variables en el coeficiente deben resolverse en varios métodos.
Resolver todas las variables de ese coeficiente mediante el método de eliminación de Gauss o método de determinación.
Uso de eliminación o sustitución de Gauss
A-B = 0
2B – 2C = 0
2A + B – 3C = 0
Por lo tanto, el resultado muestra el valor entero más bajo de esas variables.
A = 1 (CO2)
B = 1 (H2O)
C = 1 (H2CO3)
Paso 4 - En el paso final, sustituya los coeficientes y verifique el resultado de LHS y RHS
1 CO2 + 1 H20 = 1 H2CO3
| Los átomos | LHS | lado derecho |
| C | 1 | 1 |
| H | 2 | 2 |
| O | 3 | 3 |
Entonces, CO2 + H2O = H2CO3 es la ecuación balanceada y LHS es igual a RHS
¿Cómo equilibrar CO2+H2O = C6H12O6 + O2?
La reacción de CO2 + H2O = C6H12O6 + O2 no está bien equilibrada, por lo que tenemos que equilibrar bien esta ecuación.
Entonces, comenzamos a resolver la ecuación de equilibrio usando el etiquetado de las moléculas individuales.
(A)CO2 + (B)H2O = (C)C6H12O6 + (D)O2
Ahora creamos la ecuación numérica para el coeficiente de cada átomo.
C = A = 6C
H = 2B = 12C
O = 2A + B = 6C + 2D
Ahora usando la eliminación de Gauss, obtenemos,
A-6C = 0
2B – 12C = 0
2A + B – 6C – 2D = 0
Ahora el resultado que muestra el entero más bajo,
A = 6 (CO2)
B = 6 (H2O)
C = 1 (C6H12O6)
D = 6 (O2)
En el paso final, sustituimos el coeficiente y verificamos el resultado de LHS y RHS
6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 6O2
Átomos LHS RHS
C 6 6
H 12 12
O 18 18
¿Entonces 6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 6O2 es la ecuación balanceada ahora y LHS es igual a RHS
¿Entonces 6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 6O2 equilibrado correctamente.
¿Cómo equilibrar CO2+H2O=C2H2+O2?
La reacción de CO2 + H2O = C2H2 + O2 no está bien equilibrada y tenemos que equilibrarla correctamente.
Al etiquetar cada molécula individual que obtenemos,
(A)CO2 + (B)H2O = (C)C2H2 + (D)O2
Ahora creamos la ecuación numérica para el coeficiente de cada átomo.
C = A = 2C
H = 2B = 2C
O = 2A + B = 2D
Ahora usando la eliminación de Gauss, obtenemos,
A-2C = 0
2B – 2C = 0
2A + B – 2D = 0
En el cálculo obtenemos valores de,
A = 4 (CO2)
B = 2 (H2O)
C = 2 (C2H2)
D = 5 (O2)
En el paso final, sustituimos el coeficiente y verificamos el resultado de LHS y RHS
4 CO2 +2 H2O = 2 C2H2 + 5 O2
Átomos LHS RHS
C 4 4
H 4 4
O 10 10
Entonces, 4CO2 +2H2O = 2C2H2 + 5O2 es la ecuación balanceada ahora y LHS es igual a RHS
¿Cómo equilibrar CO2 + H2O = C2H6 + O2?
Entonces, comenzamos a resolver la ecuación de equilibrio usando el etiquetado de las moléculas individuales.
(A)CO2 + (B)H2O = (C)C2H6 + (D)O2
Ahora creamos la ecuación numérica para el coeficiente de cada átomo.
C = A = 2C
H = 2B = 2C
O = 2A + B = 2D
Ahora usando la eliminación de Gauss, obtenemos,
A-2C = 0
2B – 2C = 0
2A + B – 2D = 0
Ahora el resultado que muestra el entero más bajo,
A = 4 (CO2)
B = 6 (H2O)
C = 2 (C2H6)
D = 7 (O2)
En el paso final, sustituimos el coeficiente y verificamos el resultado de LHS y RHS
4 CO2 + 6 H2O = 2 C2H6 + 7 O2
Átomos LHS RHS
C 4 4
H 12 12
O 14 14
Entonces, 4CO2 + 6H2O = 2C2H6 + 7O2 es la ecuación balanceada ahora y LHS es igual a RHS
¿Cómo equilibrar CH3OH + O2 = CO2 + H2O?
CH3OH + O2 = CO2 + H2OH reacción no está balanceada apropiadamente, así que tenemos que balancear esta ecuación apropiadamente .
Entonces, comenzamos a resolver la ecuación de equilibrio usando el etiquetado de las moléculas individuales.
(A)CH3OH + (B)O2 = (C)CO2 + (D)H2O
Ahora creamos la ecuación numérica para el coeficiente de cada átomo.
C = A = C
H = 4A = 2D
O = A + 2B = 2C + D
Entonces, en esta reacción, los números de H y O no están equilibrados, por lo que tenemos que equilibrar toda la ecuación, pero la máxima prioridad es equilibrar H y O junto con C.
Ahora usando la eliminación de Gauss, obtenemos,
A-C = 0
4A – 2D = 0
A + 2B -2C -D = 0
Ahora el resultado que muestra el entero más bajo,
A = 4 (CH3OH)
B = 6 (O2)
C = 4 (CO2)
D = 8 (H2O)
En el paso final, sustituimos el coeficiente y verificamos el resultado de LHS y RHS
4 CH3OH + 6 O2 = 4 CO2 + 8 H2O
Átomos LHS RHS
C 4 4
H 16 16
O 16 16
Entonces, 4CH3OH + 6O2 = 4CO2 + 8H2O es la ecuación balanceada ahora y LHS es igual a RHS
Conclusión
La reacción CO2 + H2O es un ejemplo de una reacción de adición o podemos decir que en una reacción de adición nucleófila particular. El ion hidróxido de la molécula de agua actúa aquí como nucleófilo. Para equilibrar la reacción de CO2 + H2O, necesita saber cuántos reacios reaccionarán para producir cuántos productos y de acuerdo con ese cálculo estequiométrico, se medirá el peso de los reactivos. Incluso con una reacción desconocida, podemos saber cuántos reactivos se requerirán, por lo que es muy importante equilibrar una ecuación.
Hola... Soy Biswarup Chandra Dey, completé mi Maestría en Química de la Universidad Central de Punjab. Mi área de especialización es la Química Inorgánica. La química no se trata solo de leer línea por línea y memorizar, es un concepto para entender de una manera fácil y aquí estoy compartiendo con ustedes el concepto sobre química que aprendo porque vale la pena compartir el conocimiento.