Uglerod, tabiatda uchrashi, allotropiyasi, fizik-kimyoviy xossalari, ishlatilishi

3. Uglerodning kislorodli birikmalari
Uglerod kislorod bilan bir necha xil birikmalarni hosil qiladi. Ulardan eng muhim uglerod (II)-oksid va uglerod (IV)-oksiddir. Uglerodli moddalar havo kam joyda yuqori haroratda chala yondirilganda uglerod (II)-oksid CO hosil bo’ladi. CO juda zaharli, rangsiz, hidsiz gaz, uning normal sharoitdagi zichligi 1,25 g/l teng, CO –191,5°C da suyuq holatga aylanadi, –205⁰Cda qotadi. U suvda yomon eriydi, ishqorlar bilan reaksiyaga kirishmaydi, ya’ni tuz hosil qilmaydi, lekin oksidlanadi:
2CO + O₂ = 2CO₂

Uglerod (II) – oksid juda ko’p metallarning oksidlari va tuzlarini erkin metallga qadar qaytara oladi.

FeO + CO = Fe + CO₂
PdCl₂ + H₂O + CO = Pd + 2HCl + CO₂
Uglerod (II)- oksid, qondagi gemoglobin bilan birikkanda gemoglobin o’zining kislorod yutish qobiliyatini yo’qotadi; natijada organizm zaharlanib qoladi. Shuning uchun tarkibida ozgina (0,1-0,01%) CO bo’lgan havo bilan nafas olgan kishi halok bo’ladi. Uglerod (II)- oksid bilan zaharlangan kishiga NH₄OH hidlanib, darhol toza havoga olib chiqish lozim, CO bilan ishlaganda bir litr havoda 0,02 mg dan ortiq is gazi bo’lmasligi kerak.
Laboratoriyada CO olish uchun chumoli yoki oksalat kislotaga konsentrlan- gan sulfat kislota ta’sir etiriladi:
HCOOH CO + H₂O
H₂C₂O₄ CO + H₂O + CO₂
Texnikada uglerod (II)-oksid ko’p miqdorda generator gazi, suv gazi va aralash gaz tarzida olinadi.
C + O₂ = 2CO –171,54 kJ
C + H₂O = CO + H₂ –129,1 kJ
Suv gazi tarkibida 40% CO, 50% H₂ , 5% CO₂, 4% N₂va 1% boshqa gazlar bordir.
CO va vodorod organik sintez uchun, ya’ni ammiak, vodorod xlorid, sun’iy yoqilg’i, yuvish vositalari va boshqalarni olishda keng ko’lamda ishlatiladi.
Uglerod (IV)-oksid hayvonlarning nafas chiqarish jarayonidan yoqilg’ilarning yonishidan va turli organik moddalarning chirishidan hosil bo’ladi. Havo tarkibida 0,03% CO₂ mavjud, qaynash (sublimatlanish) harorati – 78,5⁰C . Uglerod(IV)-oksid juda sovutilganda qattiq qorsimon massaga aylanadi, u “quruq muz” deb ataladi, undan tez buziladigan mahsulotlarni saqlashda ishlatiladi, ya’ni karbonat angidrid atmosferasi bakteriyalarning va mog’or zamburug’larining o’sishini sekinlashtiradi. CO₂ tipik kislotali oksid bo’lib, shunday oksidlarga xos barcha xususiyatlarga ega.
Laboratoriyada CO₂ olish uchun marmar CaCO₃ ga suyultirilgan xlorid yoki sulfat kislota ta’sir ettiriladi:
CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
Texnikada ohaktoshni kuydirish va toshko’mirni kokslovchi zavodlarda olinadi:
CaCO₃ = CaO + CO₂
Bu reaksiya natijasida asosan CaO va CO₂ hosil bo’ladi. CO₂ ning suvdagi eritmasi karbonat kislotadir:
CO₂ + H₂O = H₂CO₃
Karbonat kislota ikki negizli kuchsiz kislota bo’lib, ikki bosqichda dissotsilanadi:
H₂CO₃ = H⁺ + HCO₃^-
HCO₃^- = H⁺ + CO^2-₃
Karbonat kislotaning tuzlari karbonatlar, nordon tuzlari esa gidrokarbonatlar deb ataladi. Uning natriy, kaliy va ammoniy tuzlari va gidrokarbonatlari suvda yaxshi eriydi.
Tarkibida 100-96% Na₂CO₃ bo’lgan mahsulot soda deb yuritiladi. Sodaning bir necha ko’rinishi bor: Na₂CO₃∙10H₂O kristall holidagi soda, Na₂CO₃∙H₂O, kristall-karbonat, Na₂CO₃ – kalsinatsilangan soda, Na₂CO₃ ning kukuni suvsiz soda deb ataladi. Soda, shisha, sovun, to’qimachilik, bo’yoqchilik va boshqa sohalar uchun zarur mahsulot bo’lib, ultramarin, xrompik, bura, fosfatlar, eruvchan shisha kabi moddalarni olishda, bug’ qozonlar uchun ishlatiladigan suvni yumshatishda qo’llaniladi. Natriy gidrokarbonat NaHCO_3­ ichimlik soda nomi bilan tibbiyotda va sun’iy xamirturush sifatida ishlatiladi.
Tarkibida faqat gidrokarbonatlar bo’lgan suvning qattiqligi muvaqqat qattiqlik deb ataladi. Bunday suv qaynatilgach, karbonatlar cho’kmaga tushadi, natijada suv yumshaydi:
Ca(HCO₃)₂ = ↓CaCO₃ + H₂O + CO₂↑
Tabiiy suvlarda kalsiy va magniyning sulfatlari, xloridlari kabi tuzlar bo’lsa, suvni qaynatish bilan ulardan qutulib bo’lmaydi. Shuning uchun ham bunday qattiqlik doimiy qattiqlik deyilib, bu qattiqlik turli kimyoviy yo’llar bilan yo’qotiladi.
Uglerodning oltingugurtli, azotli va galogenlar bilan hosil qilgan birikmalaridan amaliy ahamiyatga ega bo’lganlari uglerod disulfid CS₂, sianid kislota HCN, rodanid kislota HSCN va uglerod(IV)-ftorid CF₄, uglerod (IV)-xlorid CCI₄lardir.
COCI₂ (fosgen) – rangsiz, juda zaharli, bo’g’uvchi gaz. Fosgenni karbonat kislotaning xlor angidridi deb qaraladi:
COCl₂ +2H₂O = H₂CO₃ + 2HCl