Друкувати цей розділДрукувати цей розділ

19. ЕЛЕМЕНТИ IVА ГРУПИ. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА

19. ЕЛЕМЕНТИ IVА ГРУПИ. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА

19.3. Карбонатна кислота. Карбонати

Карбонатна кислота існує лише у водних розчинах. Це – слабка кислота, дисоціює ступінчато:

І ступінь:    Н2СО3 ↔ НСО3 + Н+,

І ступінь:    НСО3 ↔ СО32– + Н+.

Дисоціація за другим ступенем відбувається дуже незначною мірою.

Як двоосновна кислота утворює два типи солей: середні – карбонати (Na2CO3, CaCO3) і кислі – гідрогенкарбонати (KHCO3, Ba(HCO3)2).

Одержують карбонати дією СО2 на водні розчини лугів:

CO2 + Ba(OH)2 = BaCO3↓ + H2O.

Цю реакцію використовують для виявлення вуглекислого газу за помутнінням розчину лугу.

Усі гідрогенкабронати та карбонати лужних металів і амоніаку розчинні у воді.

Хімічні властивості.

1.Розчини карбонатів і гідрогенкабонатів, внаслідок гідролізу створюють лужне середовище (pH > 7):

Na2CO3 + Н2О ↔ NaHCO3 + NaOН.

Карбонати алюмінію, хрому (ІІІ), феруму (ІІІ) і купруму (ІІ) не існують, оскільки гідролізують необоротно:

CuCO3 + Н2О = Cu(OН)2↓ + СО2­.

Якщо ж реакційну масу нагріти для видалення слідів води, то відбувається розкладання карбонату на оксид металу і вуглекислий газ:

2Сr(CO3)3 = Сr2O3 + 6CO2­.

2. Дією кислот солі карбонатної кислоти розкладаються на вуглекислий газ і воду:

NaHCO3 + CH3COOH = CH3COONa + CO2­ + H2O,

CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2­ + H2O.

При цьому спостерігається виділення СО2 і спінення розчину, що використовують для того, щоб відрізнити карбонати від інших речовин.

3. При нагріванні усі солі карбонатної кислоти (крім солей лужних металів) розкладаються на оксид металу і СО2:

ВaCO3 = ВaО + CO2­,            2Са(HCO3)2 = СаСО3 + CO2­ + H2O.

Гідрогенкарбонати лужних металів утворюють середні солі, які не розкладаються при нагріванні:

2NаHCO3 = Nа2СО3 + CO2­ + H2O.

Застосування оксигеновмісних сполук Карбону.

Карбон (ІІ) оксид СО використовують у металургії як відновник оксидів металів. Він є складовою газоподібного палива (СО + Н2 – водяний газ), вихідна речовина при синтезі НСООН через HCOONa.

Вуглекислий газ СО2 використовують у вогнегасниках і для виготовлення газованої води. Ще у XVIII ст. Дж. Прістлі (Англія) збираючи СО2 над водою помітив, що частина його розчиняється у ній, надаючи приємного терпкого смаку. Додавши до такої води тільки цукор та ароматизатор одержують сучасні газовані напої. Твердий СО2 – «сухий лід».

Натрій карбонат Na2CO3 (кальцинована сода) у вигляді кристалогідрату Na2CO3×10Н2О (кристалічна сода) використовують у виробництві миючих засобів, скла, натрієвих солей, натрій гідрогенкарбонат NаHCO3 (питна сода) – у хлібопекарстві, як розпушувач тіста, калій гідрогенкарбонат КHCO3 (поташ) – при виготовленні скла, у фотографії, доломіт CaCO3×MgCO3 і магнезит MgCO3 – у виробництві цементу та будівельних матеріалів.