Угольная кислота H2CO3: название распространенной кислоты

Угольная кислота - одно из наиболее распространенных соединений на нашей планете. Она присутствует в природных водах, газированных напитках и даже в выдыхаемом нами воздухе. Тем не менее, многие до сих пор мало знают об удивительных свойствах и широком спектре применения этого вещества в промышленности, медицине, сельском хозяйстве.

История открытия и физические свойства угольной кислоты

Впервые угольную кислоту в чистом виде выделил в 1823 году французский химик Клод Луи Бертолле. До этого считалось, что она существует только в растворах. Бертолле, пропуская углекислый газ через воду при низких температурах, первым охарактеризовал ее как самостоятельное химическое соединение с формулой H2CO3.

Угольная кислота при нормальных условиях представляет собой бесцветные кристаллы, которые начинают сублимироваться (переходить в газообразное состояние) при температуре ниже -30°С. При дальнейшем повышении температуры кристаллы полностью разлагаются с выделением углекислого газа и воды.

Угольная кислота отличается неустойчивостью в чистом виде и легко переходит в другие соединения, поэтому ее физические свойства до сих пор малоизученны.

Основные физические характеристики H2CO3:

• Молекулярная масса - 62 г/моль
• Температура плавления - 70°C
• Температура кипения - не определена

Молекула угольной кислоты имеет плоское строение, а центральный атом углерода находится в состоянии sp2-гибридизации. Длина связи углерод-кислород в ее анионе (карбонат-ион) составляет 130 пм.

Химические свойства и применение угольной кислоты

Угольная кислота относится к слабым электролитам и лишь частично диссоциирует на ионы H+ и HCO3− в водных растворах. Она обладает двумя основными химическими свойствами:

1. Реагирует с основаниями с образованием средних (карбонаты) и кислых (гидрокарбонаты) солей;
2. При нагревании или понижении давления СО2 растворы H2CO3 разлагаются с выделением углекислого газа.

Благодаря этим уникальным особенностям, угольная кислота и ее производные нашли широкое применение в различных областях промышленности, медицине, пищевой отрасли.

Как видно из таблицы, области использования угольной кислоты и ее производных весьма разнообразны. Ученые также ведут разработки по применению H2CO3 в нанотехнологиях, электронике, производстве топливных элементов.

Перспективы использования угольной кислоты

На сегодняшний день ученые ведут активные исследования по расширению областей применения угольной кислоты и ее солей. Особый интерес представляет использование H2CO3 в производстве новых composite-материалов, микроэлектронике, а также в медицине.

Применение в нанотехнологиях и электронике

Исследователи из университета Карнеги-Меллона (США) разработали основанные на угольной кислоте наночастицы, которые могут использоваться для доставки лекарств в организм человека. Также ведутся работы по применению соединений H2CO3 в производстве гибких дисплеев, транзисторов и других элементов электроники.

H2co3 - название кислоты и медицина будущего

Помимо доставки лекарственных средств, h2co3 название кислоты и ее соли могут применяться для диагностики и лечения многих заболеваний. Так, группа китайских ученых разработала метод терапии онкологических заболеваний с использованием наночастиц на основе гидрокарбоната натрия (одна из солей H2CO3). Данные частицы способны накапливаться в раковых клетках и разрушать их при облучении лазером.

Помимо этого ведутся исследования возможности применения h2co3 название кислоты для лечения сахарного диабета, болезней печени, почек и других заболеваний.

Название и классификация солей угольной кислоты

Угольная кислота является двухосновной. При взаимодействии с основаниями или оксидами металлов она образует два класса солей: средние - карбонаты и кислые - гидрокарбонаты (бикарбонаты). Примеры некоторых наиболее распространенных солей приведены в таблице названий кислот их солей:

Как видно, соли могут образовываться с их участием самых различных катионов (Na+, K+, Ca2+ , NH4+ и др.) В зависимости от природы катиона меняются и свойства конечных солей. Например, карбонат натрия хорошо растворим в воде, а карбонат кальция практически нерастворим.