Carbonic Acid(H2CO3) in Hindi
कार्बोनिक एसिड को अक्सर श्वसन एसिड के रूप में वर्णित किया जाता है क्योंकि यह एकमात्र ऐसा एसिड है जिसे मानव फेफड़ों द्वारा गैसीय अवस्था में निकाला जाता है। यह एक कमजोर अम्ल है और यह कार्बोनेट और बाइकार्बोनेट लवण बनाता है।
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What is Carbonic Acid in Hindi ?
कार्बोनिक एसिड एक कार्बन युक्त यौगिक है जिसका रासायनिक सूत्र H2CO3 है। पानी में कार्बन डाइऑक्साइड के घोल में इस यौगिक की थोड़ी मात्रा होती है। इसका रासायनिक सूत्र OC(OH)2 के रूप में भी लिखा जा सकता है क्योंकि इस यौगिक में एक कार्बन-ऑक्सीजन दोहरा बंधन मौजूद है।
H2CO3 चूना पत्थर को भंग कर सकता है, जिससे कैल्शियम बाइकार्बोनेट (Ca (HCO3) 2) का निर्माण होता है। यह चूना पत्थर की कई विशेषताओं का कारण है, जैसे कि स्टैलेग्माइट्स और स्टैलेक्टाइट्स
कार्बोनिक एसिड संरचना
कार्बोनिक एसिड की संरचना नीचे सचित्र है।
कार्बोनिक एसिड
कार्बोनिक एसिड संरचना
ऊपर दिए गए उदाहरण से, यह समझा जा सकता है कि कार्बोनिक एसिड की संरचना में एक कार्बन-ऑक्सीजन डबल बॉन्ड और दो कार्बन-ऑक्सीजन सिंगल बॉन्ड होते हैं। कार्बन के साथ एकल बंधन में भाग लेने वाले ऑक्सीजन परमाणुओं में से प्रत्येक में एक हाइड्रोजन परमाणु जुड़ा होता है।
कार्बोनिक एसिड, जो पानी में CO2 के विघटन और हाइड्रोलिसिस द्वारा बनता है, कई समशीतोष्ण पारिस्थितिक तंत्रों में प्रमुख प्राकृतिक लीचिंग एजेंट है। कार्बोनिक एसिड कमजोर और अस्थिर दोनों है और जल्दी से हाइड्रोजन आयनों (H+) और बाइकार्बोनेट आयनों (HCO3–) में अलग हो जाता है।
कार्बन डाइऑक्साइड, जब पानी में घुल जाता है, तो निम्नलिखित रासायनिक संतुलन में भाग लेता है:
CO2 + H2O ⇌ H2CO3
हालांकि, ऊपर वर्णित रासायनिक संतुलन में कार्बन डाइऑक्साइड की केवल थोड़ी मात्रा को कार्बोनिक एसिड में परिवर्तित किया जाता है।
H2CO3 के गुण
कार्बोनिक एसिड के कुछ महत्वपूर्ण भौतिक और रासायनिक गुण इस उपधारा में सूचीबद्ध हैं।
1. भौतिक गुण
- कार्बोनिक एसिड का दाढ़ द्रव्यमान 62.024 ग्राम प्रति मोल है।
- इसकी मानक अवस्था में इसका घनत्व 1.668 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर है।
- यौगिक H2CO3 का pKa मान 6.35 है।
- कार्बोनिक एसिड से संबंधित संयुग्म आधार बाइकार्बोनेट है।
- यह यौगिक आम तौर पर एक समाधान के रूप में मौजूद होता है। हालांकि, यह बताया गया है कि नासा के वैज्ञानिकों द्वारा ठोस H2CO3 नमूने तैयार किए गए हैं।
2. रासायनिक गुण
- H2CO3 एक कमजोर अम्ल है और प्रकृति में अस्थिर है।
- यह H+ और HCO3- (बाइकार्बोनेट) आयन उत्पन्न करने के लिए पानी की उपस्थिति में आंशिक रूप से अलग हो जाता है।
- कार्बोनिक एसिड एक डिप्रोटिक एसिड है, और इसलिए दो प्रकार के लवण बना सकता है, अर्थात् बाइकार्बोनेट और कार्बोनेट।
- H2CO3 में क्षार की थोड़ी मात्रा मिलाने से बाइकार्बोनेट लवण प्राप्त होते हैं जबकि अधिक मात्रा में क्षार मिलाने से कार्बोनेट लवण प्राप्त होते हैं।
- यह ध्यान दिया जा सकता है कि कार्बोनिक एसिड औद्योगिक किण्वन प्रक्रियाओं या औद्योगिक पैमाने पर जीवाश्म ईंधन के जलने के उप-उत्पाद के रूप में प्राप्त किया जा सकता है।
कार्बोनिक एसिड के उपयोग
H2CO3 अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ एक बहुत ही महत्वपूर्ण यौगिक है। कार्बोनिक एसिड के इन उपयोगों में से कुछ नीचे सूचीबद्ध हैं।
कार्बोनेटेड पानी, स्पार्कलिंग वाइन और अन्य वातित पेय की तैयारी में कार्बोनिक एसिड का उपयोग शामिल है।
H2CO3 का उपयोग अमोनियम पर्सल्फेट जैसे कई अमोनियम लवणों की वर्षा में किया जाता है।
यह शरीर से कार्बन डाइऑक्साइड के परिवहन में मदद करता है।
रक्त सीरम में नाइट्रोजन युक्त विभिन्न क्षारों को H2CO3 द्वारा प्रोटॉन किया जाता है
दाद और अन्य जिल्द की सूजन का इलाज प्रभावित क्षेत्र पर कार्बोनिक एसिड के आवेदन के माध्यम से किया जाता है।
कॉन्टैक्ट लेंस की सफाई में इस यौगिक युक्त समाधान बहुत प्रभावी होते हैं।
जब भी आवश्यकता हो उल्टी को प्रेरित करने के लिए इसका मौखिक रूप से सेवन किया जा सकता है (जैसे कि ड्रग ओवरडोज के मामलों में)।
रक्त में कार्बोनिक एसिड का महत्व
बाइकार्बोनेट आयन को श्वसन गैस विनिमय की प्रक्रिया के माध्यम से मानव शरीर से कार्बन डाइऑक्साइड के परिवहन के लिए एक मध्यवर्ती के रूप में जाना जाता है। कार्बन डाइऑक्साइड द्वारा होने वाली जलयोजन प्रतिक्रियाएं काफी धीमी होती हैं, खासकर एक उपयुक्त उत्प्रेरक की अनुपस्थिति में। हालांकि, लाल रक्त कोशिकाओं में कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ के रूप में जाना जाने वाला एंजाइम परिवार की उपस्थिति प्रतिक्रिया दर को बढ़ाती है। कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ एंजाइम कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को कार्बोनिक एसिड के विघटित आयनों में बदलने के लिए उत्प्रेरित करते हैं। यह बाइकार्बोनेट आयनों का उत्पादन करता है जो रक्त प्लाज्मा में घुल जाते हैं। उत्प्रेरित प्रतिक्रिया फेफड़ों में उलट जाती है, जिसके परिणामस्वरूप CO2 का निर्माण होता है, जिसे बाद में बाहर निकाला जाता है।
महासागरों में कार्बोनिक एसिड का महत्व
माना जाता है कि महासागरों द्वारा वातावरण में अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड (मुख्य रूप से मानवीय गतिविधियों के कारण) के अवशोषण के कारण महासागरों के पानी के पीएच में लगभग -0.1 का बदलाव आया है। अवशोषित कार्बन डाइऑक्साइड समुद्र के पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है और H2CO3 बनाता है। इस प्रक्रिया को आमतौर पर महासागर अम्लीकरण के रूप में जाना जाता है।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न – अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
कार्बोनिक एसिड के उपयोग क्या हैं?
कार्बोनिक एसिड का व्यापक रूप से शीतल पेय, कृत्रिम रूप से कार्बोनेटेड स्पार्कलिंग वाइन और अन्य चुलबुले पेय के उत्पादन में उपयोग किया जाता है। कार्बोनिक एसिड लवण को बाइकार्बोनेट (या हाइड्रोजन के कार्बोनेट), और कार्बोनेट कहा जाता है।
रक्त में कार्बोनिक अम्ल की क्या भूमिका है?
बाइकार्बोनेट CO2 को शरीर से बाहर निकालने के लिए श्वसन गैस के आदान-प्रदान में एक मध्यवर्ती है। सामान्य तौर पर, उत्प्रेरक की अनुपस्थिति में CO2 की जलयोजन प्रतिक्रिया बहुत धीमी होती है, लेकिन लाल रक्त कोशिकाओं में कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ नामक एक पदार्थ होता है, जो रक्त प्लाज्मा में घुलित बाइकार्बोनेट (HCO3−) का निर्माण करते हुए प्रतिक्रिया दर को बढ़ाता है।
क्या कार्बोनिक एसिड एक मजबूत एसिड है?
नहीं, कार्बोनिक अम्ल प्रबल अम्ल नहीं है। H2CO3 एक कमजोर अम्ल है जो एक प्रोटॉन (H+ धनायन) और एक बाइकार्बोनेट आयन (HCO3- आयनों) में अलग हो जाता है। यह यौगिक केवल जलीय विलयनों में आंशिक रूप से वियोजित होता है। इसके अलावा, कार्बोनिक एसिड का संयुग्म आधार, जो बाइकार्बोनेट आयन है, अपेक्षाकृत अच्छा आधार है। यही कारण हैं कि कार्बोनिक एसिड को एक मजबूत एसिड के बजाय एक कमजोर एसिड के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।
क्या कार्बोनिक एसिड खतरनाक है?
कार्बोनिक एसिड को मानव स्वास्थ्य के लिए विषाक्त या खतरनाक नहीं माना जाता है क्योंकि यह मानव शरीर में प्राकृतिक रूप से मौजूद होता है। हालांकि, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि H2CO3 की उच्च सांद्रता के संपर्क में आने से श्वसन पथ और आंखों में जलन हो सकती है।
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