Karbonaatit

Karbonaatit  ovat hiilihapon ( H 2 CO 3 ) suoloja ja estereitä . Epäorgaaniset karbonaatit jaetaan väliaineisiin tai yksinkertaisesti karbonaatteihin, jotka sisältävät CO 3 2− anionin , ja happamiin ( bikarbonaatit tai bikarbonaatit), jotka sisältävät HCO 3 − -anionin [1] .

Ominaisuudet

Lähes kaikki karbonaatit ovat värittömiä aineita [2] . Alkalimetallikarbonaatteja lukuun ottamatta ne ovat epävakaita lämmölle - ne hajoavat jo ennen sulamista. Kaksiarvoisen elohopean ja kuparin karbonaatteja sekä monia kolmiarvoisia metalleja ei ole normaaleissa olosuhteissa [3] .

Liukoisuus

Keskikokoisista karbonaateista vain alkalimetallien , ammoniumin ja yksiarvoisen talliumin suolat liukenevat veteen . Huonoimmin liukenevia karbonaatteja ovat kalsium , barium , strontium ja lyijy . Kaikki bikarbonaatit sen sijaan liukenevat hyvin veteen [1] .

Karbonaatit eivät yleensä muodosta kiteisiä hydraatteja (poikkeuksena natriumkarbonaatit ja eräät harvinaiset alkuaineet) [3] .

Koska hiilihappo on heikko happo, sen suolojen hydrolyysistä johtuvilla liuoksilla on alkalinen reaktio , joka on voimakkaampi karbonaateille ja heikompi bikarbonaateille.

Kemialliset ominaisuudet

Kuumennettaessa bikarbonaatit muuttuvat karbonaateiksi:

Voimakkaalla kuumennuksella (mitä aktiivisempi metalli, sitä korkeampi vaadittu lämpötila [1] ) kaikki karbonaatit hajoavat oksideiksi ja hiilidioksidiksi :

Karbonaatit reagoivat hiilihappoa vahvempien happojen (mukaan lukien heikot, kuten etikkahappo ) kanssa vapauttaen hiilidioksidia, nämä reaktiot ovat kvalitatiivisia reaktioita karbonaattien läsnäololle [4] :

Veteen liuenneen hiilidioksidin vaikutuksesta liukenemattomat karbonaatit liukenevat ja muuttuvat bikarbonaateiksi (nämä prosessit tapahtuvat luonnossa ja aiheuttavat veden kovuutta) [1] :

Haetaan

Joitakin veteen niukkaliukoisia karbonaatteja voidaan saada käyttämällä ioninvaihtoreaktioita :

Tämä on mahdollista vain niille metalleille, joiden karbonaatit liukenevat vähemmän veteen kuin hydroksidit , nimittäin kalsium, strontium, lantanidit, yksiarvoinen hopea, kaksiarvoinen lyijy, mangaani ja kadmium. Muiden metallien ionit muodostavat emäksisiä suoloja tai hydroksideja [1] .

Jakauma luonnossa

Normaalit karbonaatit ovat laajalle levinneitä luonnossa, esimerkiksi: CaCO 3 kalsiitti , CaMg(CO 3 ) 2 dolomiitti , MgCO 3 magnesiitti , FeCO 3 sideriitti , VaCO 3 witheriitti , BaCa(CO 3 ) 2 bariittikalsiitti ja muut. On myös mineraaleja, jotka ovat emäksisiä karbonaatteja, esimerkiksi malakiitti CuCO 3 Cu (OH) 2 .

Natrium-, kalsium- ja magnesiumbikarbonaatteja löytyy liuenneena kivennäisvesistä ja pieninä pitoisuuksina myös kaikista luonnonvesistä, paitsi ilmakehän sademäärästä ja jäätikköistä . Kalsium- ja magnesiumbikarbonaatit aiheuttavat niin sanotun väliaikaisen veden kovuuden . Veden voimakkaassa kuumennuksessa (yli +60 °C ) kalsium- ja magnesiumbikarbonaatit hajoavat hiilidioksidiksi ja niukkaliukoisiksi karbonaateiksi, jotka saostuvat lämmityselementteihin, astioiden pohjaan ja seiniin, säiliöiden sisäpintoihin, kattiloihin , putkiin, venttiileihin. ja niin edelleen, muodostaen roskan .

Sovellus

Kalsiumia, magnesiumia, bariumkarbonaatteja jne. käytetään rakentamisessa, kemianteollisuudessa, optiikassa jne. Sodaa ( Na 2 CO 3 ja NaHCO 3 ) käytetään laajalti tekniikassa, teollisuudessa ja jokapäiväisessä elämässä: lasin valmistuksessa, saippua, paperi, pesuaineena, sammuttimien täytössä, makeisteollisuudessa. Happamilla karbonaateilla on tärkeä fysiologinen rooli, koska ne ovat kiinteä osa veren puskurijärjestelmiä ja ylläpitävät sen pH:n vakiona.

Lyijyn, sinkin ja mangaanin luonnolliset karbonaatit ovat arvokkaita malmeja , joista saadaan metalleja [5] .

Orgaaniset karbonaatit

Hiilihapon esterit ( ei pidä sekoittaa karboksyylihappojen estereihin ). Keskipitkät asykliset karbonaatit ovat värittömiä nesteitä, joilla on eetterihaju; liukenematon tai niukkaliukoinen veteen, etanoliin , dietyyliamiiniin , ammoniakkiin , liukenee eetteriin, asetoniin , butyyliamiiniin , bentsyyliamiiniin ; muodostavat atseotrooppisia seoksia veden, alkoholien, hiilitetrakloridin , eteenikloorihydriinin , heksaanin , sykloheksaanin kanssa . Syklinen - nestemäiset tai sulavat kiinteät aineet; liuotetaan veteen, sekoitetaan aromaattisten hiilivetyjen , alkoholien, karboksyylihappojen, asetonin, kloroformin kanssa ; ei liukene alifaattisiin hiilivetyihin , rikkivety ; muodostavat atseotrooppisia seoksia glykolien kanssa . Yleisin on dimetyylikarbonaatti (katso Karbonylaatio ) [6] .

Kirjallisuus

Muistiinpanot

1. ↑ 1 2 3 4 5 Epäorgaaniset karbonaatit // Chemical Encyclopedia / Toim.: Knunyants I.L. ja muut - M .: Soviet Encyclopedia, 1990. - T. 2 (Daf-Med). — 671 s. — ISBN 5-82270-035-5 .
2. ↑ Nekrasov B.V. Yleisen kemian perusteet. - M. , 1973. - T. 1. - S. 494.
3. ↑ 1 2 Karbonaatit // Lyhyt kemiallinen tietosanakirja / Toim. toim. I. L. Knunyants . - M . : Soviet Encyclopedia, 1963. - T. 2. Zh-Malon eetteri.
4. ↑ Khodakov Yu. V., Epshtein D. A., Gloriozov P. A. § ​​8. Ioninvaihtoreaktiot // Epäorgaaninen kemia. Oppikirja 9 luokalle. - 7. painos - M . : Koulutus , 1976. - S. 15-18. — 2 350 000 kappaletta.
5. ↑ Karbonaatit // Kazakstan. Kansallinen tietosanakirja . - Almaty: Kazakstanin tietosanakirjat , 2005. - T. III. — ISBN 9965-9746-4-0 .  (Venäjän kieli) (CC BY SA 3.0)
6. ↑ Kemia 9. - M . : Ventana-Graf, 2010. - S. 287.

Hiilen oksidit
Tavallisia oksideja	CO2_ _ CO
Eksoottiset oksidit	C2O2 _ _ _ C2O3 _ _ _ C2O4 _ _ _ C3O2 _ _ _ C4O2 _ _ _ C4O6 _ _ _ C5O2 _ _ _ C2O _ _ CO3_ _ CO4_ _ C12O9 _ _ _ C12O12 _ _ _
Polymeerit	grafiittioksidi C3O2 _ _ _ CO CO2_ _
Hiilioksidien johdannaiset	Metallikarbonyylit Hiilihappo Bikarbonaatit Karbonaatit Dikarbonaatit Trikarbonaatit

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Suuri katalaani Hienoa norjalaista italialainen Britannica (verkossa) Treccani Universalis
Bibliografisissa luetteloissa BNF : 12000900x GND : 4147300-0 J9U : 987007283484005171 LCCN : sh85020136 NDL : 00572680 NKC : ph126862