المركّبات الكربونية اللاعضوية

2011 اللافلزات

آلان بي گوب

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الكيمياء

لا تندرج كافة المركّبات الكربونية ضمن حقل الكيمياء العضوية. فالمركّبات الكربونية الأخرى لا تنشأ من مصادر حية أو عضوية، ولذلك يُطلق عليها اسم المركّبات الكربونية اللاعضوية، وهناك تعريف آخر يستخدم للتمييز بين المركّبات العضوية واللاعضوية يتلخص فيما لو كان الكربون مترابطاً مع الهيدروجين أم لا. لكن هذه التعريفات ليست بسيطة بما يكفي.

بوجه عام، تعدّ جميع الأكسيدات والأملاح اللاعضوية والسيانيد (ملح حمض الهيدروسيانيك) والسيانات (ملح حمض السيانيك) ونظير السيانات والكربونات والكربيد من مركّبات الكربون اللاعضوية. تتمتع أكسيدات الكربون بأهمية كبيرة جداً، ومن أكثر الأكسيدات انتشاراً هو ثاني أكسيد الكربون (CO2). وثاني أكسيد الكربون عبارة عن مركّب يربط بين مركّبات الكربون العضوية واللاعضوية. ويطرح الإنسان والحيوان والنبات ثاني أكسيد الكربون أثناء عملية تفكيك جزيئات الطعام، وتستهلك النباتات ثاني أكسيد الكربون وتستخدم الطاقة الشمسية كي تحوّله إلى غذاء. ويشكل هذا الأمر جزءاً من دورة

الكربون، التي سنناقشها بالتفصيل في موضع لاحق من هذا الفصل. بالإضافة إلى ذلك، يشكل ثاني أكسيد الكربون أحد نواتج تفاعلات الاحتراق. فعندما يحترق الهيدروكربون بوجود الأكسجين، ينتج عن الاحتراق غاز ثاني أكسيد الكربون والماء، وإذا لم تتوافر كمية كافية من الأكسجين أثناء عملية

الاحتراق، يتشكل أكسيد كربوني آخر، هو أول أكسيد الكربون (CO)، الذي يُعدّ من الغازات السامة. وفي الحيوانات، يترابط أول أكسيد الكربون مع الهيموجلوبين (البروتين الذي ينقل الأكسجين في مجرى الدم) في الدم ويعيق الأكسجين عن الترابط. وإذا كان تركيز أول أكسيد الكربون عالياً، فقد يؤدي ذلك إلى الوفاة.

عندما يذوب ثاني أكسيد الكربون في الماء، يشكل حمض الكربونيك (H2CO3):

هذا الحمض الضعيف قوي بما يكفي لإذابة حجر الكلس (كربونات الكالسيوم CaCO3). وعند ذوبان حجر الكلس في باطن الأرض تتشكل الكهوف، حيث تتفاعل كربونات الكالسيوم مع حمض الكربونيك في الماء، ولأن كربونات الكالسيوم وحمض الكربونيك كلاهما مركّبان يحتويان على الكربون، فإن ذلك سيؤدي إلى إحداث تفاعل متوازن (تفاعل يعمل في الاتجاهين) بين ثاني أكسيد الكربون المذاب وأيون الكربونات

(–CO32)وأيون البكربونات (–HCO3):

إن التوازن بالنسبة لكهوف الحجر الكلسي أمر مهم لأنه يحدد فيما لو أن حجر الكلس سيذوب أم سيترسب (يصبح مادة غير مذابة من جديد)، وإذا كانت حموضة الماء عالية، يذوب الحجر الكلسي. أما إذا وجد العديد من أيونات

البكربونات، فإن كربونات الكالسيوم سوف تترسب. وهذا الترسب مسؤول عن نشوء ما يُعرف بالهوابط والصواعد، كما أن لهذا التوازن أهميته بالنسبة لماء البحر نظراً إلى تحكمه بعملية ترسب كربونات الكالسيوم، التي تتحول فيما بعد إلى حجر كلسي.