Karbonater

Carbonater er salte og estere af kulsyre ( H 2 CO 3 ). Uorganiske carbonater er underopdelt i medium eller blot carbonater, der indeholder CO 3 2− anionen , og sure ( bicarbonater eller bicarbonater), der indeholder HCO 3 − anionen [1] .

Egenskaber

Næsten alle karbonater er farveløse stoffer [2] . Med undtagelse af alkalimetalcarbonater er de ustabile over for varme - de nedbrydes allerede før smeltning. Karbonater af divalent kviksølv og kobber samt mange trivalente metaller findes ikke under normale forhold [3] .

Opløselighed

Af de mellemstore carbonater er kun salte af alkalimetaller , ammonium og monovalent thallium opløselige i vand . De dårligst opløselige carbonater er calcium , barium , strontium og bly . Alle bikarbonater er derimod meget opløselige i vand [1] .

Karbonater danner som regel ikke krystallinske hydrater (med undtagelse af natriumkarbonater og nogle sjældne grundstoffer) [3] .

Da kulsyre er en svag syre, har opløsninger af dens salte på grund af hydrolyse en alkalisk reaktion , som er stærkere for carbonater og svagere for bicarbonater.

Kemiske egenskaber

Ved opvarmning bliver bikarbonater til karbonater:

{\ce {2NaHCO3->[100^{\circ }{\text{C}}]Na2CO3{}+H2O{}+CO2}}

Ved kraftig opvarmning (jo mere aktivt metallet er, jo højere er den nødvendige temperatur [1] ) nedbrydes alle karbonater til oxider og kuldioxid :

{\ce {Na2CO3->[1000^{\circ }{\text{C}}]Na2O{}+CO2}}

{\ce {CaCO3->[800^{\circ }{\text{C}}]CaO{}+CO2}}

Carbonater reagerer med syrer, der er stærkere end kulsyre (herunder så svage som eddikesyre ) med frigivelse af kuldioxid, disse reaktioner er kvalitative reaktioner for tilstedeværelsen af carbonater [4] :

{\ce {Na2CO3 + 2 HCl -> 2 NaCl + H2O + CO2 ^}}

{\ce {NaHCO3 + HCl -> NaCl + H2O + CO2 ^}}

Under påvirkning af kuldioxid opløst i vand går uopløselige karbonater i opløsning og bliver til bikarbonater (disse processer forekommer i naturen og forårsager vandhårdhed) [1] :

{\ce {CaCO3 + H2O + CO2 -> Ca(HCO3)2))

{\ce {FeCO3 + H2O + CO2 -> Fe(HCO3)2))

Henter

Nogle carbonater, der er tungtopløselige i vand, kan opnås ved hjælp af ionbytterreaktioner :

{\ce {CaCl2 + Na2CO3 -> 2NaCl + CaCO3v))

Dette er kun muligt for de metaller, hvis carbonater er mindre opløselige i vand end hydroxider , nemlig calcium, strontium, lanthanider, monovalent sølv, divalent bly, mangan og cadmium. Ioner af andre metaller giver basiske salte eller hydroxider [1] .

Udbredelse i naturen

Normale carbonater er vidt udbredt i naturen, for eksempel: CaCO 3 calcit , CaMg(CO 3 ) 2 dolomit , MgCO 3 magnesit , FeCO 3 siderit , VaCO 3 witherite , BaCa(CO 3 ) 2 baryt calcit og andre. Der er også mineraler, der er basiske carbonater, for eksempel malakit CuCO 3 Cu (OH) 2 .

Natrium-, calcium- og magnesiumbicarbonater findes i opløst form i mineralvand , og også i små koncentrationer i alle naturlige farvande, undtagen atmosfærisk nedbør og gletschere . Calcium- og magnesiumbicarbonater forårsager den såkaldte midlertidige vandhårdhed . Ved kraftig opvarmning af vand (over +60 ° C ) nedbrydes calcium- og magnesiumbikarbonater til kuldioxid og let opløselige karbonater, som udfældes på varmeelementer, bunden og væggene af tallerkener, de indvendige overflader af tanke, kedler , rør, ventiler , og så videre, danner et afskum .

Ansøgning

Calcium, magnesium, bariumcarbonater osv. bruges i byggeriet, i den kemiske industri, optik osv. Sodavand ( Na 2 CO 3 og NaHCO 3 ) er meget udbredt i teknologi, industri og hverdag: ved fremstilling af glas, sæbe, papir, som rengøringsmiddel, ved påfyldning af ildslukkere, i konfekturebranchen. Syrekarbonater spiller en vigtig fysiologisk rolle, idet de er en integreret del af blodets buffersystemer , og opretholder dets pH-værdi.

Naturlige carbonater af bly, zink , mangan er værdifulde malme , hvorfra metaller udvindes [5] .

Organiske karbonater

Estere af kulsyre ( ikke at forveksle med estere af carboxylsyrer ). Medium acykliske carbonater er farveløse væsker med en æterisk lugt; uopløselig eller tungtopløselig i vand, ethanol , diethylamin , ammoniak , opløselig i ether, acetone , butylamin , benzylamin ; danner azeotropiske blandinger med vand, alkoholer, carbontetrachlorid , ethylenchlorhydrin , hexan , cyclohexan . Cyklisk - flydende eller smeltelige faste stoffer; opløses i vand, blandes med aromatiske kulbrinter , alkoholer, carboxylsyrer, acetone, chloroform ; uopløselig i alifatiske kulbrinter , hydrogensulfid ; danner azeotropiske blandinger med glykoler . Den mest almindelige er dimethylcarbonat (se Carbonylering ) [6] .

Litteratur

Noter

↑ 1 2 3 4 5 Uorganiske karbonater // Chemical Encyclopedia / Red.: Knunyants I.L. og andre - M . : Soviet Encyclopedia, 1990. - T. 2 (Daf-Med). — 671 s. — ISBN 5-82270-035-5 .
↑ Nekrasov B.V. Grundlæggende om generel kemi. - M. , 1973. - T. 1. - S. 494.
↑ 1 2 Carbonates // Brief Chemical Encyclopedia / Ed. udg. I. L. Knunyants . - M . : Soviet Encyclopedia, 1963. - T. 2. Zh-Malonisk æter.
↑ Khodakov Yu. V., Epshtein D. A., Gloriozov P. A. § 8. Ionbytterreaktioner // Uorganisk kemi. Lærebog for klasse 9. - 7. udg. - M . : Uddannelse , 1976. - S. 15-18. — 2.350.000 eksemplarer.
↑ Karbonater // Kasakhstan. National Encyclopedia . - Almaty: Kazakh encyclopedias , 2005. - T. III. — ISBN 9965-9746-4-0 . (Russisk) (CC BY SA 3.0)
↑ Chemistry 9. - M . : Ventana-Graf, 2010. - S. 287.

Oxider af kulstof
Almindelige oxider	CO2 _ CO
Eksotiske oxider	C2O2 _ _ _ C2O3 _ _ _ C2O4 _ _ _ C3O2 _ _ _ C4O2 _ _ _ C4O6 _ _ _ C5O2 _ _ _ C2O _ _ CO3 _ CO4 _ C12O9 _ _ _ C12O12 _ _ _
Polymerer	grafitoxid C3O2 _ _ _ CO CO2 _
Derivater af carbonoxider	Metalcarbonyler Kulsyre Bikarbonater Karbonater Dicarbonater Tricarbonater

Ordbøger og encyklopædier

I bibliografiske kataloger
BNF : 12000900x GND : 4147300-0 J9U : 987007283484005171 LCCN : sh85020136 NDL : 00572680 NKC : ph126862