كربونات

الكربونات في الكيمياء هو ملح حمض الكربونيك وله الصيغة 2−CO3، وله شحنة كهربائية مقدارها -2.

وقد تعني التسمية استر لحامض الكربونيك، وهو مركب عضوي يحتوي على مجموعة كربونات C(=O)(O–)2.

من الأملاح المشهورة أيضا البيكربونات bicarbonate وكلاهما ينتج من ثاني أكسيد الكربون.

تنتج أملاح لكربونات من حمض الكربونيك (H2CO3). يحتوي جزيء هذا الحمض على ذرتين من الهيدروجين وتنشأ منها الهيدروكربونات ورمزها الكيمايئي MIHCO3 والكربونات وصيغتها الكيميائية MI2CO3 وتنشأ الكربونات من أيون الكربونات الذي له شحنتين سالبتين: CO32−.

وصيغة استر حمض الكربونات هي R1−O−C(=O)−O−R2 حيث R1 und R2 مجموعة ألكيل أو مجموعة أريل تحتويان على الكربون. بولي كربونات وصيغتها العامة: (O−R−O−C(=O)−)n.

Carbonate-3D-balls
نموذج لأيون الكربونات.

خواص الكربونات

شكل أنيون الكربونات مسطحا وتفصل بين ذرات الأكسجين فيه زوايا قدرها 120° متمركزة على ذرة الكربون، ويبلغ الرابطة بين الأكسجين وذرة الكربون نحو 130 بيكومتر وهي مسافة تقارن بمسافة الرابطة الأحادية C-O- التي تبلغ 143 بيكومتر والرابطة الثنائية C=O-التي تبلغ طولها 123 بيكومتر.[1]

تنتمي الكربونات إلى الأملاح الأيونية وهل لذلك تكون متبلورة في درجة حرارة الغرفة. ولا يبدي لأنيون الكربونات لونا، وعندما يكون ملح الكربونات ملونا فيأتي لونه من الكاتيون المرتبط بأنيون الكربونات. وليس للكربونات رائحة.

بالنسبة للدوبان فبخلاف كربونات العناصر القلوية فلا تذوب في الماء، وهذا يجعل تفاعلات الفلزات تترسب عند تفاعلها مع كربونات القلويات.

تفاعلات الكربونات

يتفاعل كربونات الكالسيوم مع الماء وثاني أكسيد الكربون ويتحول إلى هيدروكربونات الكالسيوم. وينشأ هذا التفاعل عند ذوبان الحجر الجيري في المياه الأرضية المحتوية على حمض الكربونيك. وينشأ عن ذلك الماء العسر.

تتفكك كربونات المغنسيوم وينتج عنها أيون مغنسيوم وأيون كربونات.
  • تحلل الكربونات بالحرارة:

تتحلل كربونات الكالسيوم إلى أكسيد الكالسيوم وثاني أكسيد الكربون، وبهذا التفاعل ننتج الجير الحي أو الكلس الحي.

تفاعلات قلوية

تتفاعل أيونات الكربونات مع الماء وأيونات الهيدروكربونات ومع أيونات الهيدروكسيد. وهي تفاعلات حمض-قلوي.

يتميز هذا التفاعل بتوازن كيميائي. وبسبب وجود أيون الهيدروكسيد مركزة في المحلول فتتفاعل الكربونات في المحاليل تفاعلا قلويا.

اثبات وجود الكربونات

Carbonat
اثبات وجود الكربونات بماء الباريت.

يمكن اثبات وجود أيونات الكربونات (CO32−) عن طريق إضافة حمض الهيدروكلوريك فينتصاعد ثاني أكسيد الكربون:

ويمرر ثاني أكسيد الكربون الناشيء في ماء الجير أو ماء الباريت حيث يحدث تعكيرا أبيض اللون للماء من كربونات الكالسيوم كاربونات أو كربونات الباريوم.

يتفاعل هيدروكسيد الباريوم مع ثاني اكسيد الكربون وينتج كربونات الباريوم وماء.

ويعين الكربونات بدقة في محاليل مخففة منها مع تعيين الكربونات الهيدروجينية عن طريق الترسيب بإضافة حمض الهيدروكلوريك: يظهر المحلول أولا pH-value أعلى منع 8,3 ومع زايدة أضافة حمض الهيدروكلوريك تصل إلى pH 8,3 وهي تعادل تركيز الكربونات. ومع استهلاك الحمض حتى الوصول إلى pH 4,3 فيصبح مقدار الحمض المستهلك مجموع الكبربونات والهيدروكربونات. وعندما يكون محلول الكربونات الأصلي تحت pH 8,3 يكتفى المعايرة حتى 3و4 (فيتبقى هيدروكربونات فقط) ويحتسب مقدار الحمض المستهلك.

وجودها وأهم أملاحها

توجد الكربونات كثيرا في الطبيعة في صورة معادن مختلفة. وطبقا لتصنيف شترونز للمعادن فهي تكون مع النترات صنفا معدنيا واحدا. كما يضم تصنيف دانا إليهما البورات.

ومن الأملاح الهامة نجد كربونات الباريوم (وثيريت وكربونات الكالسيوم (أراجونيت) والكالسيت، كذلك نجد كربونات الحديد سيديريت وكربونات النحاس القاعدية أزوريت ومالاخيت، وكربونات المغنسيوم مغنيسيت، وكربونات المنجنيز.

وكربونات الصوديوم (جايلوسيت) والنتريت والصودا وكربونات الزنك (سميثونيت).[2]. وبعض عائلة الكربونات نجدها في دولوميت وهو كربونات الكالسيوم والمغنسيوم الذي يوجد دائما في الطبيعة كمخلوط مع البوتاس كربونات الكالسيوم. وتحتوي الكرة الصخرية للأرض على كمية من الكربونات تقدر بنحو 2,9·1016 طن.[1]

اقرأ أيضًا

المصادر

  1. أ ب A.F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg : Lehrbuch der anorganischen Chemie, 1995, Walter de Gruyter, ISBN 3-11-012641-9.
  2. ^ Wissenschaft-Online-Lexika: Eintrag zu Carbonate im Lexikon der Geographie.
  • بوابة علم طبقات الأرض
  • بوابة الكيمياء
  • بوابة علم الأحجار الكريمة والمجوهرات
بولي كربونات

بولي كربونات أو بولي كربونيت (بالإنجليزية: Polycarbonate) ورمزه (PC)، ومن أسمائه التجارية : Lexan, Makrolon, Makroclear, arcoPlus® وغيرها، هي مجموعة معينة من اللدائن الحرارية المبلمرة. وهي سهلة التشكيل الحراري والصب. وبسبب هذه الخصائص فإن للبولي كربونات العديد من الاستخدامات.

بيكربونات

بيكربونات أو هيدروجين كربونات (كربونات هيدروجينية)) هي أملاح حمض الكربونيك، ونحصل عليها عن طريق معادلة هذا الحمض بأحد القواعد. كما يسمى أحيانا أيون تلك الأملاح "أيون هيدروجين الكربونات "

(HCO3−). مع إضافة القاعدة تستبدل أولا أحد رابطتي الهيدروجين في حمض الكربونيك بذرة من الفلز فينتج "بيكربونات الفلز"، ومع استمرار إضافة محلول الفلز (قاعدي) إلى محلول البيكربونات تستبدل الرابطة الهيدروجينية الثانية في البيكربونات بالفلز وينتج كربونات. من الأملاح المتداولة "بيكربونات الصودا " التي تستخدم كثيرا في صناعة الخبز والمعجنات لتعوض عن الخميرة أو لزيادة مفعول الخميرة.

بسبب شحنتي أيون البيكربونات فهو يستطيع أن يعطي بروتونا، ولذلك فهو يعتبر واحد من المواد مانحة البروتون، كما في استطاعته أكتساب برتونا ثانيا ويسمى آخذ بروتون وهو يلعب دورا مهما في الفيزيولوجيا كأحد مكونات أنظمة " حمض الكربونيك-بيكربونات "، ويستخدم كمحلول منظم وفي محاليل الدم، وتنظيم محتوي حمض-قلوي في الكائنات الحية والثدييات .

من أهم هيدروجين الكربونات بيكربونات الصوديوم (NaHCO3), وبيكربونات الأمونيوم NH4HCO3)

وهيدروكربونات الكالسيوم. تتسبب كثرة الكربونات في الماء فيما يسمى عسر الماء وهو لا يساعد على نشأة رغوة الصابون.

رخويات

الرخويات هي ثاني أكبر شعبة من الحيوانات اللافقارية. وهي تنقسم إلى سبع طوائف أهمها طائفة المحاريات ، طائفة القواقع أو البطنقدميات ، وطائفة الرأسقدميات -ومعظم حيوانات هذه الطائفة البحرية تعيش في مياه عذبة-، وطائفة ثنائية العصب، وطائفة مجدافية القدم، وطائفة وحيدة اللوح وهي تشتمل على نوع واحد وهو حيوان رخو بدائي يسمى نيوبلنا جالانيا.

ولجميع الرخويات بعض الصفات المميزة التي نشأت بطرق مختلفة في المجموعات المتنوعة وهي:

القدم: وهو عضو يقع في الجزء السفلي أو البطني من الجسم ويتركب من كتلة عضلية وهو عضو الحركة عند الرخويات المتحركة.العباءة: وهي ثنية جلدية تحيط بالجسم ويوجد بينها وبين الجسم تجويف يسمى تجويف البرنس الذي يحتوي على الخياشيم.الصدفة : يفرزها البرنس وتختلف في الشكل وتكون إما ذات مصراعين أو ذات مصراع واحد وتتركب الصدفة ذات المصراعين من تصفين كل منهما على هيئة طبق متشابهان غالبا في الشكل والحجم ويرتبطان مفصليا وينفتح المصراعان عندما يتنفس الحيوان ويتناول طعامه ويقفل المصراعان بإحكام إذا أثيرت أو هددت بالجفاف وذلك بواسطة عضلة قافلة متصلة بمصراعي الصدفة، أما الصدفة ذات المصرع الواحد فهي تأخذ شكل انبوبة حلزونية ملتوية وهي أصداف القواقع المألوفة الرخويات الرأسقدميات الوحيدة التي لها صدفة حقيقية تعيش داخلها أما البزاقات التي ليس لها صدفة على الإطلاق فهي بطنقدميات تنتمي إلى مجموعة من القواقع وتتركب أصداف الرخويات من كربونات الكاليسوم بصفة خاصة.تعيش معظم أنواع الحيوانات الرخوية في المياه المالحة على شواطئ البحار والبحيرات وبعضها في المياه العذبة والبعض الأخر يوجد في الصحارى والغابات والمزارع ويبلغ عددها 45.000 نوع ومثل هذا العدد تقريباً يكون أنواعاً متحجرة من الحفريات ، وهى كائنات طليقة حرة وتتحرك بالزحف البطيء عادة وبعضها يزحف حراً وتوجد ملتصقة بالأحجار والأعشاب والنباتات المختلفة وبعضها لها قيمة اقتصادية نافعة وتصنع من أصدافها الأزرار وأنواع أخرى تنتج اللؤلؤ وغيرها يؤكل والآخر يلعب دوراً هاماً كعوامل متوسطة لكثير من الديدان الطفيلية ولذلك له أهمية علمية وطبية ومن أمثلة الرخويات المعروفة الكيتون ومحار الماء العذب وبلح البحر والقواقع الصحراوية والحبار أو السبيط والأخطبوط وتتغذى على النباتات والحيوانات .

ثلاثية الطبقات.. تتكون من طبقة الإكتودرم وطبقة الميزودرم المتوسطة والطبقة الداخلية الإندودرم وجسمها غير مقسم وتتكون الطبقة الخارجية من صف واحد من الخلايا وتشمل خلايا غدية مخاطية وهى مهدبة غالباً

الجسم قصير عادة ويحيط به من الناحية الظهرية غلاف البُرنس والذى يفرز صدفة جيرية أو كلسية من مادة كربونات الكالسيوم . وإما أن تتكون من قطعة واحدة أو اثنين أو ثمانية ، وقد تكون مندغمة أو ضامرة أو داخلية في بعض الأنواع .

يتكون الجسم من رأس وقدم عضلى وقد يتحور القدم لتأدية وظيفة الحركة مثل الزحف والحفر أو العوم ولا يوجد رأس في بعض الأنواع مثل محار الماء العذب والدينتاليم .

الجهاز الهضمى : يشمل الجسم على قناة هضمية كاملة على شكل حرف U أو ملتوية وتبدأ بفتحة الفم بالمقدمة وتنتهى بفتحة الشرج في المؤخرة ويحمل الفم شريط كيتينى يعرف بالسفن ويتكون من صفوف عرضية من أسنان صغيرة ويعرف أحياناً باسم حامل الأسنان أو المبرد ، وتفتح في القناة الهضمية الغدة الكبدية أو الكبدية البنكرياسية وغالباً الغدد اللعابية.

ويتركب الجهاز الدورى من قلب ظهرى مكون من بطين وأذين أو أذينان يحيط به التجويف التامورى ويخرج منه أورطى أمامى وعدد من الأوعية .

تتنفس الرخويات بواسطة الخياشيم غالبية في الأنواع المائية وبالرئة في الأنواع البرية وأحياناً عن طريق البرنس أو الطبقة الإكتودرمية الخارجية .

تتم عملية الإخراج عن طريق الكلى زوج أو اثنين أو واحدة فقط وهي متصلة بالتجويف التامورى والأوردة .

الجهاز الإخراجىي: السيلوم ويختصر على التجويف التاموري والكلوي والتناسلي وباقى تجويف الجسم الداخلي، وهو عبارة عن تجويف دموي.

الجهاز العصبي: ويتكون عادة من ثلاثة أزواج من العقد العصبية، وتتصل بعضها ببعض بأحبال عصبية طولية وعرضية ويوجد في بعضها أعضاء للحس (الشم واللمس والتذوق) وأعضاء أخرى للإبصار عيون بسيطة أو مركبة وعضو اتزان

الجهاز التناسلي: الأجناس منفصلة عادة وبعضها (خنثى) مثل القواقع الأرضية والإخصاب خارجى أو داخلى ويوجد أثناء نموها طور يرقى مطوق تروكوفور يكون جسم الحيوان الكامل أو النمو مباشر ولا يوجد تكاثر لا جنسى .

سابك

الشركة السعودية للصناعات الأساسية (وتعرف أكثر باسمها المختصر سابك "SABIC") والماخوذ من اختصار اسمها (بالإنجليزية: Saudi Basic Industries Corporation) ماخوذة أيضاً من السبك وهي الإتقان في اللغة العربية كما ذكر الدكتور غازي القصيبي. وهي واحدة من الشركات العالمية الرائدة في صناعة الكيماويات المتخصصة، والبلاستيكيات المبتكرة، والأسمدة، والبوليمرات، والمعادن.

سابك تعتبر أكبر شركة صناعية غير بترولية في منطقة الشرق الأوسط.، وواحدة من أكبر (10) شركات عالمية لصناعة البتروكيماويات، وهي شركة مساهمة عامة مركزها الرئيس العاصمة السعودية (الرياض)، وكان صندوق الاستثمارات العامة التابع لحكومة المملكة العربية السعودية امتلك 70% من أسهم سابك، إلى أن اشترت أرامكو في مارس 2019، الحصة من سابك وذلك مقابل 69,001,000,000 دولار. ويمتلك مواطنوا المملكة ودول مجلس التعاون الخليجي الأخرى النسبة الباقية البالغة 30%. وهي أضخم شركة من حيث القيمة السوقية في سوق الأسهم السعودية.

نجحت سابك في دخول قائمة الفايننشيال تايمز لأكبر 500 شركة في العالم من حيث القيمة السوقية لعام 2008 على الرغم من اضطرابات الأسهم التي تعانيها السوق السعودية بين الحين والآخر، وحلت بالمركزالـ49.

سبخة

السَّبَخَةُ أو السَّبْخَةُ هي أرض مستوية، عادة ما تقع بين صحراء ومحيط أو كانت فيما سبق بحيرة أو بحيرة ملحية، ويتميز سطحها بوجود ترسبات ملحيّة وجبسيّة وترسبات كربونات الكالسيوم وكذلك رواسب جلبتها الرياح والمد المائيّ، وقد تحوي على الماء طبقاً لطور تكوّنها.

قاعدة (كيمياء)

في الكيمياء، القاعدة هي أي مركب كيميائي يمكنه الاتحاد مع أيونات الهيدروجين . بمعنى اخر هو عنصر أو مركب مانح إلكترون أو أكثر . عندما يتفاعل قاعدة مع حمض فهما يتعادلان كيميائيا وينتجان مركبا جديدا وربما ماء. فنقول تعادلت القاعدة مع الحمض .

تتفاعل القواعد مع الأحماض فتكوّن ملحاً وماء . ويحتوي محلول القاعدة المائي على أيونات الهيدروكسيد (OH−) السالبة الشحنة .

من صفات القواعد أنها صابونية الملمس وتنقسم القواعد إلى ثلاث أقسام وهم:-

أكاسيد أو هيدروكسيدات فلزات لا تذوب في الماء مثل أكسيد النحاس (CuO) وأكسيد الحديدوز (FeO) وكلوريد الحديديك (FeCl3)،

أكاسيد وهيدروكسيدات فلزات تذوب في الماء مثل هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) و هيدروكسيد البوتاسيوم (KOH)و أكسيد الصوديوم (Na2O)و أكسيد البوتاسيوم(K2O) ويسمى هذا القسم أو النوع باسم القلويات،

مواد ليست بأكاسيد ولا هيدروكسيدات ولكن لها نفس الخواص التي تميز القواعد مثل كربونات الصوديوم و كربونات البوتاسيوم و بيكربونات الصوديوم و بيكربونات البوتاسيوم.تعد الصودا الكاوية أو هيدروكسيد الصوديوم NaOH أحد أهم القلويات و أقواها نظرا لخصائص الصوديوم. فيستخدم هيدروكسيد الصوديوم في المختبرات الكيميائية للكشف عن مركبات اخرى وفي التحليل الكيميائي. ويدخل في كثير من الصناعات مثل صناعة الصابون وصناعة النسيج وتحضير مركب كربونات الصوديوم (Na2CO3) المستخدم في إزالة عسر الماء .

كما يمكن استخدامها في التمييز بين المشتقات القاعدية في الأملاح مثل أملاح كلوريد الحديد و كبريتات النحاس وأملاح الأمونيوم ، حيث إما أن يترسب راسب لونه مميز من هيدروكسيد الفلز الذي لا يذوب في الماء ، أو يتصاعد غاز مميز برائحه كما في حال أملاح الأمونيوم حيث يتصاعد غاز الأمونيا ( النشادر) ذو الرائحة النفاذة. كما أنها كسائر القواعد تتفاعل مع الأحماض حيث يتحد أيون الهيدروكسيد السالب منها مع أيون الهيدروجين الموجب من الحمض ويتكون الماء وهو ما يعرف بتفاعل التعادل وبذلك تختفى خواص الحمض والقاعدة ، حيث تتحد طبقا للمعادلة:

H(aq)+OH(aq) <==> H2Oمكونة الماء ، وهو متعادل.

ومن القواعد الأخرى هيدروكسيد الكالسيوم Ca(OH)2 الذي يستخدم في تكليس الجدران كما يستخدم في صناعة الأسمنت ؛ ومحلول النشادر (هيدروكسيد الأمونيوم) الذي يستخدم في صناعة الأسمدة الكيماوية.

كربونات الأمونيوم

كربونات الأمونيوم عبارة عن مركب كيميائي له الصيغة NH4)2CO3، ويكون على شكل بلورات بيضاء لامعة، وله رائحة الأمونياك.

كربونات الباريوم

كربونات الباريوم هو مركب كيميائي له الصيغة BaCO3 ، ويكون على شكل مسحوق بلوري أبيض ناعم.

كربونات البوتاسيوم

كربونات البوتاسيوم هو مركب كيميائي صيغته K2CO3، ويوجد على شكل صلب أبيض اللون.

كربونات الرصاص الثنائي

كربونات الرصاص الثنائي مركب كيميائي له الصيغة PbCO3، ويكون على شكل مسحوق بلورات أبيض. تجدر الإشارة إلى أن عدد أكسدة الرصاص في هذا المركب +2 كما يظهر الاسم. تعرف كربونات الرصاص القاعدية باسم أبيض الرصاص أو إسبيداج (أو الإسفيداج).

كربونات الصوديوم

كربونات الصوديوم(أيضا) هو مركب كيميائي له الصيغة Na2CO3، ويدعى أيضاً بالاسم الشائع رماد الصودا أو صودا الغسيل، يتواجد بالشكل العادي على شكل بودرة بيضاء، محاليله في الماء قلوية.

يمكن أن يوجد طبيعياً كمعدن أو صناعياً ويتم ذلك حالياً من خلال عملية سولفاي.

كربونات الفضة

كربونات الفضة مركب كيميائي له الصيغة Ag2CO3، ويكون على شكل صلب ذي لون أصفر مخضر.

كربونات الكالسيوم

كربونات كالسيوم مركب كيميائي له الصيغة CaCO3، ويكون على شكل مسحوق أبيض.

كربونات الليثيوم

كربونات الليثيوم مركب كيميائي له الصيغة Li2CO3 ، ويكون على شكل مسحوق أبيض .

كربونات المغنسيوم

كربونات المغنسيوم هو مركب كيميائي له الصيغة MgCO3، ويكون على شكل ملح أبيض اللون لا يذوب في الماء، وله استخدامات عديدة علاجياً وصناعياً وصيدلانياً.

كربونات النحاس الثنائي

كربونات النحاس الثنائي مركب كيميائي له الصيغة CuCO3، ويكون على شكل بلورات خضراء. الشكل المعتدل منه صعب الاستحصال فهو يتلازم دائماً مع هيدروكسيد النحاس الثنائي مشكلاً كربونات النحاس القاعدية CuCO3 . Cu(OH)2 أو الزِّنْجَار

لؤلؤ

اللؤلؤ إفراز صلب كروي يتشكل داخل صدفة بعض أنواع الرخويات والمحار وتصنف من الأحجار الكريمة. تفرز تلك المادة من خلايا الظهارية (في الطية أو في فص أو فصان في الجدار المبطن للمحارة في الرخويات) وهو نسيج ستائري بين الصدفة والجسم، ويفرز في طبقات متتابعة حول جسم مزعج عادة ما تكون طفيليات في حالة اللآلئ الطبيعية يعلق في النسيج الناعم للمحار. اللؤلؤة تبنى من طبقات من الأرجونيت أو الكالسيت (كربونات الكاليسوم المتبلورة) وتمسك الطبقات ببعضها البعض بمادة كونكيولين (مادة عضوية قرنية قشرية صلبة) وتركيبها مشابه لتركيب عرق اللؤلؤ الذي يشكل الطبقة الداخلية لصدفة المحار.

مالاكيت

مالاكيت هو معدن تركيبه كربونات النحاس المائية، نوع من المعادن من فئة كربونات المعادن بصيغة Cu2CO3(OH) .

ينبوع

الينبوع أو العين هو نقطة تدفّق المياه الجوفيّة خارج الأرض، حيث يقابل سطح الطبقة الجوفية السطح الأرضي. معتمد على مصدر مائي ثابت (مثل تغلغل المطر أو ذوبان الجليد تحت الأرض)، قد يكون الينبوع عابراً (متقطّعاً)، أو دائماً (مستمراً). خروج الماء من الينبوع الارتوازي قد يرتفع أعلى من قمة الطبقة الجوفية الذي يصدر منه. عندما يخرج الماء من الأرض، قد تتشكّل بركة أو تل في الجداول السطحيّة.

تصبح المعادن ذائبة في الماء حينما تتحرّك خلال الصخور تحت الأرضية. هذا يعطي طعم للماء، كما يتفقع ثاني أكسيد الكربون، اعتماداً على طبيعة طبقات الأرض. لهذا يعبّئ ماء النبع في أغلب الأحيان ويباع كماء معدني، بالرغم من أن هذا التعبير في أغلب الأحيان يوضع لغرض إعلاني غير شرعي. الينابيع التي تحتوي على الكميات الهامّة من المعادن تدعى "المنابع المعدنية" أحيانا. الينابيع التي تحتوي على الكميات الكبيرة من أملاح الصوديوم المذابة (في الغالب كربونات صوديوم) تدعى "منابع الصودا".

لغات

This page is based on a Wikipedia article written by authors (here).
Text is available under the CC BY-SA 3.0 license; additional terms may apply.
Images, videos and audio are available under their respective licenses.