Известковая вода и углекислый газ: формула, какие процессы произойдут

Описание и признаки взаимодействия известковой воды и углекислого газа необходимо знать при изучении химии и биологии. Задания подобраны разнотипные, но в большинстве случаев надо определить, что происходит в этой реакции, почему возникают изменения, какие вещества образуются. Научимся определять характерные признаки, исходя из свойств реагирующих веществ.

Реакция «известковая вода + углекислый газ»

Известковой водой называют прозрачный насыщенный раствор гидроксида кальция. Вещество обладает щелочными свойствами, взаимодействует с кислотными оксидами и кислотами. Продукты реакций — соли и вода.

Если пропускать полученный в химических опытах углекислый газ или выдыхать воздух в трубочку, опущенную в прозрачную известковую воду, то появляется белая муть. Происходят следующие процессы. Поступающий в раствор диоксид углерода взаимодействует с водой, образуется слабая угольная кислота. Это вещество, в свою очередь, вступает в реакцию с гидроксидом кальция. В результате образуется карбонат кальция — вещество белого цвета, нерастворимое в воде.

СО₂ + Н₂О ↔ Н₂СО₃
Са(ОН)₂ + Н₂СО₃ = СаСО₃↓ + 2Н₂О

Взаимодействие известковой воды с углекислым газом чаще записывают в таком виде:

Са(ОН)₂ + СО₂ → СаСО₃↓ + Н₂О

В описанной реакции наблюдается признак химического явления — образование осадка. Реакция используется для обнаружения диоксида углерода (углекислого газа). Его взаимодействие с известковой водой — это качественная реакция. Можно доказать присутствие углекислого газа в выдыхаемом человеком воздухе. Для этого нужно выдыхать через трубочку, опущенную в стакан с прозрачным гидроксидом кальция. При пропускании СО2 известковая вода мутнеет, потому что образуется белый карбонат кальция.

Особенности реакции известковой воды (формула Са(ОН)2) с углекислым газом

Гидроксид кальция реагирует с диоксидом углерода, который всегда присутствует в воде в небольших количествах. Поэтому со временем известковая вода мутнеет при хранении. Чтобы получить более наглядный результат, рекомендуется использовать свежий гидроксид кальция. Готовят раствор этого вещества при смешивании свежегашёной извести с избытком воды.

Как приготовить прозрачную известковую воду:

• залить водой оксид кальция («погасить»);
• подождать пока масса перестанет пузыриться и остынет;
• залить гашёную известь избытком воды;
• полученную суспензию профильтровать или дать отстояться.

Когда мы начинаем пропускать углекислый газ через прозрачную известковую воду, образуется нерастворимый карбонат кальция (мел). Чтобы избавиться от него, мы продолжим пропускать диоксид углерода через тот же раствор. Постепенно муть и осадок исчезают, потому что происходит ещё одна химическая реакция. В присутствии избытка углекислого газа образуется растворимая соль угольной кислоты — гидрокарбонат кальция:

СаСО₃ + СО₂ + Н₂О = Са(НСО₃)₂
           избыток

Полученный прозрачный раствор нагреем. Снова выпадает белый осадок. Гидрокарбонат кальция разрушается при нагревании. В растворе снова появляются белые частички нерастворимого карбоната.