تفاعل الكربون مع الماء
هناك العديد من التفاعلات التي يتحد فيها الكربون مع الماء ليشكل عنصرًا ثالثًا بخصائص مختلفة. أحد هذه التفاعلات هو تفاعل تكوين حمض الكربونيك ، والذي يمكننا تفسيره على النحو التالي:
حمض الكربونيك
يشير الحمض إلى مجموعة من المواد الكيميائية التي تشترك في العديد من الخصائص معًا ، ويتميز الحمض بطعم لاذع وإحساس حارق عند وضعه على الجلد.
يمكن العثور على حمض الكربونيك في العديد من الأماكن ، وليس فقط في المعامل ، حيث يوجد في المشروبات الغازية ، حيث يكون عامل الكربنة مسؤولاً عن فوران المشروبات الغازية ، كما يوجد أيضًا في الأطعمة التي تتطلب الخميرة (المخمرة) مثل نتاج عملية التخمير البكتيري.
يحدث تسوس العظام وتآكلها من استهلاك المشروبات الغازية بسبب وجود هذا الحمض ، ويوجد حمض الكربونيك في الأطعمة الأخرى مثل مخلل الملفوف وصلصة الصويا والحليب.
يوجد حمض الكربونيك في البيئة الطبيعية من حولنا ، وكذلك في مياه المسطحات المائية مثل المحيطات والبحار والأنهار ، وكذلك في الغلاف الجوي والجليد ، ولكن بكميات أقل من ذي قبل.
حمض الكربونيك ، على الرغم من أنه حمض ضعيف جدًا ، له دور في التأثير على أشياء مثل: التسبب في حدوث عملية تآكل بمرور الوقت ، وينسبها الصقر إلى الصقر. تتسبب النسبة المئوية لغاز ثاني أكسيد الكربون في قيام الصقر بتحميض مياه جسمه على مر السنين.
تفاعل آخر للكربون مع الماء
لا يتفاعل الكربون مع الماء عندما يكون في حالة الكربون أو الماس ، ولكن يمكن أن يتفاعل عنصر الكربون والماء في حالات خاصة ، مثل عند استخدامهما معًا في بعض الصناعات.
في الصناعة ، يتم إجبار الماء أو ضخه عبر فحم الكوك لإنتاج مجموعة من الغازات تعرف باسم غاز الماء ، حيث يتكون غاز الماء مما يلي:
يتم التعبير عن معادلة التفاعل الكيميائي بين الكربون والماء بالمعادلة التالية:
C + H2O = CO + H2 هذا تفاعل يمتص الطاقة ، مما يشير إلى أن فحم الكوك يبرد أثناء التفاعل وللتغلب على هذه العقبة ، يجب استبدال البخار الناتج بالهواء لتسخين الفحم ، مما يؤدي إلى استمرارية التفاعل .
تحويل الكربون والماء إلى إيثانول
أشار بعض العلماء الأمريكيين في البحث إلى أنهم قاموا بإمكانية تحويل الكربون والماء إلى غاز إيثانول ، باستخدام محفز قوي مصنوع من النحاس مع إضافة حامل كربون وتوفير مجال كهربائي منخفض الجهد. تمرير الماء بالإضافة إلى غاز ثاني أكسيد الكربون من الأعلى.
يكسر التفاعل السابق الجزيئات ثم يعيد ترتيبها بشكل انتقائي مرة أخرى ، مكونًا قطبًا كهربائيًا بالإضافة إلى تيار كهربائي ذو كفاءة فارادي ، والذي ينشأ نتيجة عملية الأكسدة أو الاختزال في بعض المواد.
مجال العلوم الكيميائية معقد للغاية ، وتتفاعل العناصر والمركبات لتكوين العديد من الغازات المختلفة ومنتجات التفاعل ، وقد قدمنا الآن ناتج تفاعل الكربون مع الماء وفقًا لمعادلتين مختلفتين.