Вугільна кислота та її солі

Двоокис вуглецю є ангідридом вугільної кислоти. Вугільна кислота Н2СО3 сама по собі вельми нетривке речовина. Вона існує тільки у водних розчинах. При спробі виділити її з цих розчинів вона легко розпадається на воду і двоокис вуглецю:
H2CО3 ⇄ Н2О + СО2
H2CО3 ⇄ H + + HCO-3 ⇄ 2H + + СО23-
Вугільна кислота є дуже слабким електролітом; тим не менше, будучи двухосновной, вона утворює два ряди солей: середні – карбонати і кислі – бікарбонати. Вуглекислі солі цікаві тим, що при дії на них кислоти виділяється двоокис вуглецю:
К2СО3 + 2НСl = 2КСl + Н2СО3

■ 26. Наведене рівняння напишіть в іонній формі, а також приведіть ще два рівняння реакцій, що ілюструють дію кислот на карбонати.
27. Напишіть рівняння реакції дії соляної кислоти на бікарбонат магнію в молекулярній і іонної формах. (Див. Відповідь)

При обробці двоокисом вуглецю і водою карбонати перетворюються на бікарбонати. При нагріванні відбувається зворотне перетворення:
звичайні умови
СаСО3 + СО2 + Н2О ⇄ Са (НСО3) 2
нагрівання
Перехід нерозчинного карбонату в розчинний бікарбонат призводить до вимивання карбонату із земної кори, в результаті чого утворюються порожнечі – печери. Карбонати здебільшого у воді нерозчинні, за винятком карбонатів лужних металів і амонію. Бікарбонати розчинні краще.

Серед карбонатів особливої ​​уваги заслуговує карбонат кальцію СаСО3, що зустрічається в трьох видах: у вигляді мармуру, вапняку і крейди. Крім того, в з’єднанні з карбонатом магнію він входить до складу гірської породи доломіту MgCО3 · CaCО3. Незважаючи на однаковий вий хімічний склад, фізичні властивості цих порід абсолютно різні.
Мармур – тверда, кристалічна речовина магматичного походження. Він поступово викристалізувався всередині остигає магми. Часто мармур буває забарвлений домішками в різні кольори. Мармур дуже добре полірується і тому широко використовується як обробний матеріал для облицювання будівельних споруд і в скульптурі.

Вапняк – осадова порода органічного походження. Нерідко у вапняку можна виявити залишки стародавніх тварин, головним чином молюсків у вапняних раковинах. Іноді вони бувають досить великими, а іноді видно лише під мікроскопом. За мільйони років вапняк ущільнився і став настільки твердим, що його застосовують як будівельний матеріал. Але в даний час він поступово витісняється більш дешевими, легкими і зручними штучними матеріалами. Вапняк використовується головним чином для отримання вапна.

Мел – мятка осадова порода білого кольору. Застосовується в будівництві для побілки. При виготовленні зубного порошку крейда спочатку розчиняють в кислоті, а потім знову осаджують, оскільки в природному речовині попадаються дрібні тверді частинки кремнезему, які можуть подряпати зубну емаль.
Бікарбонат кальцію Са (НСО3) 2 в природі зустрічається в розчиненому стані. Утворюється при дії води в поєднанні з двоокисом вуглецю на вапняк. Присутність цієї солі надає воді тимчасову (карбонатну) жорсткість.
Винятковий інтерес представляє сода Na2CО3, що зустрічається іноді в природі в так званих содових озерах. Але в даний час добування соди з природних джерел витісняється більш дешевим штучним отриманням цього продукту. Якщо сода містить кристалізаційну воду, то вона називається кристалічною содою Na2CО3 · 10Н2О, якщо ж не містить її, то кальцинованої содою. Сода дуже широко застосовується в миловарній, текстильній, паперовій і скляній галузях промисловості.

Двовуглекисла сода, або бікарбонат натрію, або питна сода, NaHCО3 застосовується при випічці кондитерських виробів як розпушувач тіста, а також у медицині при підвищеній кислотності шлунка, печії, діабеті і т. Д.
Карбонат калію K2CO3, або поташ, як і сода, застосовується в миловарній промисловості і у виробництві тугоплавкого скла.
Слід зазначити, що вуглець утворює звані органічні сполуки, кількість і різноманітність яких далеко перевершують з’єднання всіх інших елементів, разом узятих. Детальне вивчення сполук вуглецю виділено в самостійну галузь, звану органічною хімією.

■ 28. Як відрізнити один від одного представлені в твердому вигляді карбонат натрію, сульфат натрію, нітрат натрію? (Див. Відповідь)
29. В одну порцелянову чашку помістили карбонат кальцію, в іншу – нітрат калію, в третю – хлорид натрію і почали прожарювати, забувши відзначити, в якій чашці яка сіль. Як можна, спостерігаючи процес прожарювання і вивчивши продукти реакції, розпізнати взяті солі?

Посилання на основну публікацію