Karbonater

Karbonater är salter och estrar av kolsyra ( H 2 CO 3 ). Oorganiska karbonater är uppdelade i medium, eller helt enkelt karbonater, innehållande CO 3 2− anjonen , och sura ( bikarbonater eller bikarbonater), innehållande HCO 3 − anjonen [1] .

Egenskaper

Nästan alla karbonater är färglösa ämnen [2] . Med undantag för alkalimetallkarbonater är de instabila mot värme - de sönderdelas redan innan de smälter. Karbonater av tvåvärt kvicksilver och koppar, liksom många trevärda metaller, finns inte under normala förhållanden [3] .

Löslighet

Av mediumkarbonaterna är endast salter av alkalimetaller , ammonium och envärt tallium lösliga i vatten . De sämst lösliga karbonaterna är kalcium , barium , strontium och bly . Alla bikarbonater är tvärtom mycket lösliga i vatten [1] .

Karbonater bildar som regel inte kristallina hydrater (med undantag för natriumkarbonater och vissa sällsynta grundämnen) [3] .

Eftersom kolsyra är en svag syra, har lösningar av dess salter på grund av hydrolys en alkalisk reaktion , som är starkare för karbonater och svagare för bikarbonater.

Kemiska egenskaper

Vid uppvärmning förvandlas bikarbonater till karbonater:

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

Vid kraftig uppvärmning (ju aktivare metallen är, desto högre erfordras temperatur [1] ) sönderfaller alla karbonater till oxider och koldioxid :

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

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

Karbonater reagerar med syror starkare än kolsyra (inklusive sådana svaga som ättiksyra ) med frigöring av koldioxid, dessa reaktioner är kvalitativa reaktioner för närvaron av karbonater [4] :

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

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

Under inverkan av koldioxid löst i vatten övergår olösliga karbonater till lösning och omvandlas till bikarbonater (dessa processer sker i naturen och orsakar vattnets hårdhet) [1] :

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

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

Får

Vissa karbonater som är svårlösliga i vatten kan erhållas med hjälp av jonbytarreaktioner :

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

Detta är endast möjligt för de metaller vars karbonater är mindre lösliga i vatten än hydroxider , nämligen kalcium, strontium, lantanider, envärt silver, tvåvärt bly, mangan och kadmium. Joner av andra metaller ger basiska salter eller hydroxider [1] .

Fördelning i naturen

Normala karbonater är brett spridda i naturen, till exempel: CaCO 3 -kalcit , CaMg(CO 3 ) 2 - dolomit , MgCO 3 - magnesit , FeCO 3 - siderit , VaCO 3 - witherit , BaCa(CO 3 ) 2 -barytkalcit och andra. Det finns också mineraler som är basiska karbonater, till exempel malakit CuCO 3 Cu (OH) 2 .

Natrium-, kalcium- och magnesiumbikarbonater finns i löst form i mineralvatten , och även, i små koncentrationer, i alla naturliga vatten, förutom atmosfärisk nederbörd och glaciärer . Kalcium- och magnesiumbikarbonater orsakar den så kallade tillfälliga vattenhårdheten . Med stark uppvärmning av vatten (över +60 ° C ) sönderfaller kalcium- och magnesiumbikarbonater till koldioxid och lätt lösliga karbonater, som fälls ut på värmeelement, botten och väggar av diskar, insidan av tankar, pannor , rör, ventiler , och så vidare, bildar ett avskum .

Applikation

Kalcium, magnesium, bariumkarbonater etc. används inom byggnation, inom den kemiska industrin, optik etc. Soda ( Na 2 CO 3 och NaHCO 3 ) används flitigt inom teknik, industri och vardagsliv: vid tillverkning av glas, tvål, papper, som tvättmedel, vid fyllning av brandsläckare, i konfektyrverksamheten. Sura karbonater spelar en viktig fysiologisk roll, eftersom de är en integrerad del av blodets buffertsystem och upprätthåller dess pH-värde.

Naturliga karbonater av bly, zink , mangan är värdefulla malmer från vilka metaller erhålls [5] .

Organiska karbonater

Estrar av kolsyra ( inte att förväxla med estrar av karboxylsyror ). Mediumacykliska karbonater är färglösa vätskor med en eterisk lukt; olöslig eller svårlöslig i vatten, etanol , dietylamin , ammoniak , löslig i eter, aceton , butylamin , bensylamin ; bilda azeotropa blandningar med vatten, alkoholer, koltetraklorid , etylenklorhydrin , hexan , cyklohexan . Cyklisk - flytande eller smältbara fasta ämnen; lös i vatten, blanda med aromatiska kolväten , alkoholer, karboxylsyror, aceton, kloroform ; olöslig i alifatiska kolväten , vätesulfid ; bilda azeotropa blandningar med glykoler . Det vanligaste är dimetylkarbonat (se Karbonylering ) [6] .

Litteratur

Anteckningar

↑ 1 2 3 4 5 Oorganiska karbonater // Chemical Encyclopedia / Utg.: Knunyants I.L. och andra - M . : Soviet Encyclopedia, 1990. - T. 2 (Daf-Med). — 671 sid. — ISBN 5-82270-035-5 .
↑ Nekrasov B.V. Grunderna i allmän kemi. - M. , 1973. - T. 1. - S. 494.
↑ 1 2 Carbonates // Kort kemisk uppslagsverk / Ed. ed. I. L. Knunyants . - M . : Soviet Encyclopedia, 1963. - T. 2. Zh-malonisk eter.
↑ Khodakov Yu. V., Epshtein D. A., Gloriozov P. A. § 8. Jonbytesreaktioner // Oorganisk kemi. Lärobok för årskurs 9. - 7:e uppl. - M . : Education , 1976. - S. 15-18. — 2 350 000 exemplar.
↑ Karbonater // Kazakstan. Nationalencyklopedin . - Almaty: Kazakiska uppslagsverk , 2005. - T. III. — ISBN 9965-9746-4-0 . (ryska) (CC BY SA 3.0)
↑ Chemistry 9. - M . : Ventana-Graf, 2010. - S. 287.

Oxider av kol
Vanliga oxider	CO2 _ CO
Exotiska oxider	C2O2 _ _ _ C2O3 _ _ _ C2O4 _ _ _ C3O2 _ _ _ C4O2 _ _ _ C4O6 _ _ _ C5O2 _ _ _ C2O _ _ CO3 _ CO4 _ C12O9 _ _ _ C12O12 _ _ _
Polymerer	grafitoxid C3O2 _ _ _ CO CO2 _
Derivat av koloxider	Metallkarbonyler Kolsyra Bikarbonater Karbonater Dikarbonater Trikarbonater

Ordböcker och uppslagsverk

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