Uhličitany

Uhličitany jsou soli kyseliny uhličité, které vznikly odštěpením dvou atomů vodíku. Tím se liší od hydrogenuhličitanů, což je taková sůl kyseliny uhličité, kde se odštěpil jeden vodík (H) a byl nahrazen jiným kationtem.

Rozpustnost

S výjimkou uhličitanu amonného a uhličitanů alkalických kovů jsou prakticky nerozpustné ve vodě, ovšem rozpouštějí se v roztocích kyselin, které jsou silnější než kyselina uhličitá, přičemž se uvolňuje oxid uhličitý, např.:

FeCO3 + H2SO4FeSO4 + H2O + CO2

FeSO4 → Fe2+ + SO 2-
4
 

Příklady uhličitanů

Mezi významné uhličitany patří:

Aragonit

Aragonit je uhličitan vápenatý, chemický vzorec je CaCO3. Typická barva je bílá, šedá, modravá, žlutobílá. Název poprvé použil Werner roku 1796 podle místa původu, uznán IMA. Soustava je ortorombická (kosočtverečná) - 2/m 2/m 2/m. Systematické zařazení podle Strunze je 5/B.04-10, skupina aragonitu, bezvodé uhličitany.

Hydrogenuhličitany

Hydrogenuhličitany (HCO3−, někdy taky bikarbonáty) jsou anionty řady solí kyseliny uhličité (H2CO3), vzniklý odštěpením jednoho kyselého vodíku. Odštěpením obou protonů vznikají uhličitany.

Anion má rovinnou strukturu, v jejímž středu je atom uhlíku, atomy kyslíku jsou umístěny v rozích rovnostranného trojúhelníku. Záporný náboj je delokalizován po celé molekule. Je důležitý pro udržení acidobazické rovnováhy a přenos oxidu uhličitého v krvi.

Kalcifilní rostliny

Kalcifilní rostliny (též vápnobytné rostliny) jsou rostliny, kterým vyhovují půdy zásobené uhličitany. Opakem jsou kalcifobní rostliny (tedy vápnobojné), které se karbonátům vyhýbají. Tato vlastnost však není vždy stabilní v celém areálu druhu a některé populace se v odlišných edafických podmínkách jeví jako vápnobytné jinde jako kalcifobní. Příkladem může být třeba zimostrázek alpský (Polygala chamaebuxus), který spíše vyhledává vápnité půdy, ale místy může preferovat i kyselé. Vřesovec pleťový (Erica carnea) je v ČR spíše kalcifobní rostlina, zatímco v Alpách se chová spíše jako kalcifilní druh. Výrazně kalcifilní druh je vždy bazifilní rostlinou. Příkladem kalcifilních rostlin jsou třeba lomikámen latnatý (Saxifraga paniciulata), dryádka osmiplátečná (Dryas octopetala), okrotice červená (Cephalanthera rubra), kruštík tmavočervený (Epipactis atrorubens) aj.

Kyselina uhličitá

Kyselina uhličitá je slabá, nestálá kyselina, existující jen ve formě svého málo koncentrovaného vodného roztoku. S kationty tvoří dva typy obvykle stabilních solí – uhličitany a hydrogenuhličitany.

Mořská voda

Slaná nebo mořská voda je voda z moře, oceánu nebo slaného jezera, která obsahuje chemické látky způsobující její slanost (salinitu), rozdílnou hustotu a například i rozdílnou teplotu mrznutí než u sladké vody. Slaná voda na Zemi obsahuje mnoho chemických látek, ale pouze malá část je zde zastoupena výrazněji (ostatní jen v minimálních koncentracích). Je to hlavně chlorid sodný, sírany, uhličitany a jiné soli (které všechny dohromady tvoří mořskou sůl), a také plyny jako dusík, kyslík či CO2.Mořská voda má v pozemských oceánech a mořích průměrnou salinitu kolem 3,5 %. To znamená, že každý kilogram mořské vody obsahuje přibližně 35 gramů rozpuštěné soli (většinou, i když ne zcela, se jedná o ionty chloridu sodného: Na+, Cl-). Průměrná hustota mořské vody na Zemi na povrchu oceánu je 1,025 g/ml; mořská voda má větší hustotu než sladká voda (ta dosahuje maximální hustoty 1,000 g/ml při teplotě 4 °C). Takováto slaná voda mrzne v průměru až při teplotě -2 °C.

Světový oceán také obsahuje různé kovy a jejich významným zdrojem jsou podmořské hydrotermální prameny.

Organická sloučenina

Organická sloučenina je chemicky čistá látka, jejíž molekuly obsahují vždy jeden nebo více atomů uhlíku. Mohou obsahovat i atomy dalších prvků, především vodíku, kyslíku, dusíku, síry, fosforu a jiných. Výčet známých organických sloučenin a jejich vlastností je pravidelně registrován v Beilsteinově databázi.

Mezi organické sloučeniny se nepočítají jednoduché oxidy uhlíku, tedy oxid uhelnatý a oxid uhličitý, kyselina uhličitá a její soli – uhličitany a hydrogenuhličitany, a sloučeniny uhlíku s kovy (karbidy) a nekovy (např. sirouhlík). Ty se tradičně považují za anorganické sloučeniny. Na rozhraní mezi anorganickými a organickými sloučeninami se nacházejí dichlorid kyseliny uhličité čili fosgen, kyanidy a diamid kyseliny uhličité čili močovina.

Název „organický“ je pozůstatek z původního vymezení oboru organické chemie jako chemie přírodních látek, neboť veškerý známý život je na sloučeninách uhlíku založen. Většina dnes známých organických sloučenin je však syntetických (třebaže připravených z jiných organických sloučenin). Výskyt organických sloučenin neznamená nutně biologický původ, vyjma Země se vyskytují v mezihvězdném prostoru, methan/ethanová jezera a organický smog se vyskytují na Saturnově měsíci Titanu, nebo byly detekovány taktéž v roce 2014 na povrchu Marsu americkým vozítkem Curiosity operující v kráteru Gale

nebo v roce 2017 na povrchu planetky ʻOumuamua.

Skarn

Skarn je kontaktní metamorfovaná hornina vyznačující se různou hrubostí zrna. Jedná se o křemičitanovou horninu, na jejímž vzniku se podílí přeměna uhličitanových hornin. Skarn vzniká reakcí mezi uhličitany a roztoky minerálů, které byly uvolněny z tuhnoucího magmatu. Nejčastěji mají zelenou nebo červenou barvu. Méně časté jsou šedé, hnědé, černé nebo bílé varianty.

Skarny obsahují Ca-silikáty (zejména granát a pyroxeny), které vznikaly metasomatózou za zvýšených teplot během kontaktní nebo regionální metamorfózy nejčastěji na styku magmatické intruze s uhličitanyy, zřídka i křemičitany.

Označení skarn, původně švédský hornický termín, do odborné literatury zavedl v roce 1911 V. M. Goldschmidt.

Uhličitan amonný

Uhličitan amonný je amonná sůl s chemickým vzorcem (NH4)2CO3, dříve nazývaná „sal volatile“ nebo „sůl z jeleního parohu“ (což je však název spjatý spíše s karbamátem amonným). Uhličitan amonný se používal drcený jako čichací sůl (pro křísení lidí, kteří omdleli). Je znám také jako amonium nebo cukrářské droždí (dnes se pod tímto názvem prodává spíše hydrogenovaná verze této soli, hydrogenuhličitan amonný), což je předchůdce modernějších kypřicích prostředků, jedlé sody (hydrogenuhličitanu sodného) a kypřicího prášku. Pro použití v potravinářství se (společně s hydrogenuhličitanem amonným) označuje jako E503.

Uhličitan barnatý

Uhličitan barnatý je anorganická sloučenina se vzorcem BaCO3, barnatá sůl kyseliny uhličité. V přírodě se vyskytuje v podobě nerostu witheritu. Používá se jako rodenticid, do cihel, keramických glazur a cementů.

Uhličitan cesný

Uhličitan cesný je bílá krystalická látka dobře rozpustná v polárních rozpouštědlech jako jsou voda, alkoholy a dimethylformamid. V organických rozpouštědlech se rozpouští lépe než ostatní uhličitany, například uhličitan draselný a uhličitan sodný, ovšem stále je prakticky nerozpustný v nepolárních organických rozpouštědlech jako jsou toluen, xylen a chlorbenzen.

Tato látka se používá v organické syntéze jako zásada a má rovněž využití v zařízeních na přeměny energie.

Uhličitan hořečnatý

Uhličitan hořečnatý (MgCO3) je bílá práškovitá látka, nerozpustná ve vodě, v kyselinách a nerozpustná v hydroxidech. Při rozpouštění uhličitanu hořečnatého v kyselinách vznikají hořečnaté soli, oxid uhličitý a voda.

Uhličitan lithný

Uhličitan lithný (Li2CO3) je anorganická sloučenina, lithná sůl kyseliny uhličité. Rozpustnost ve vodě s rostoucí teplotou klesá (totéž platí pro plyny a několik málo pevných látek, například hydroxid vápenatý). Vzácně se vyskytuje v přírodě jako minerál zabuyelit.

Reaguje s vodou a oxidem uhličitým:

Li2CO3 + CO2 + H2O → 2 LiHCO3.

Uhličitan měďnatý

Uhličitan měďnatý je modrozelená, anorganická, krystalická látka se vzorcem CuCO3, bez zápachu, ale s nepříjemnou chutí. V přírodě se vyskytují dva nerosty, které jsou založeny na uhličitanu měďnatém, avšak mají navíc hydroxidové skupiny.

Jsou to malachit se vzorcem Cu2(OH)2CO3; a azurit, se vzorcem Cu3(OH)2(CO3)2.

Uhličitan olovnatý

Uhličitan olovnatý je bílá, jedovatá, anorganická látka bez zápachu a chuti se vzorcem PbCO3. Tato látka se v přírodě vyskytuje v nerostu zvaném cerusit.

Uhličitan rubidný

Uhličitan rubidný je anorganická sůl (uhličitan) se vzorcem Rb2CO3. Jedná se o praktickou sloučeninu rubidia: je stabilní, není zvláště reaktivní, je velmi dobře rozpustný ve vodě a jedná se o obvyklou formu, ve které je rubidium prodáváno.

Uhličitan sodný

Uhličitan sodný (Na2CO3), též soda, soda na praní, těžká/lehká soda nebo kalcinovaná (kalc.) soda, je anorganická sloučenina. Je to sodná sůl kyseliny uhličité. V bezvodém stavu jde o bílý prášek tající při 851 °C. Ve vodě se snadno rozpouští za uvolnění hydratačního tepla. Krystalizací za laboratorní teploty lze získat nejdůležitější hydrát, tzv. krystalovou sodu (Na2CO3·10H2O) - uhličitan sodný, dekahydrát. Vodné roztoky sody jsou silně zásadité z důvodu hydrolytického štěpení (je to sůl silné zásady a slabé kyseliny). Soda se synteticky vyrábí ve velkém množství z chloridu sodného Solvayovým procesem.

Uhličitan strontnatý

Uhličitan strontnatý je bílá, krystalická, hygroskopická, anorganická sloučenina se vzorcem SrCO3. V přírodě se vyskytuje jako minerál stroncianit.

Uhličitan vápenatý

Uhličitan vápenatý (CaCO3) je bílá krystalická látka, používá se ke hnojení. Krystalické modifikace použité v infoboxu jsou shodné s mřížkami minerálů pro kalcit (I - modifikace), aragonit (II - modifikace) a vaterit (III - modifikace).

V přírodě se vyskytuje ve formě vápence. Termickým rozkladem (zahříváním) se uhličitan vápenatý rozkládá za vzniku oxidu vápenatého a oxidu uhličitého:

CaCO3 → CaO + CO2Popsaný proces probíhá ve vápenkách a bývá označován jako pálení vápna. Pro oxid vápenatý se užívá i název pálené vápno a pro hydroxid vápenatý, který vzniká jeho reakcí s vodou se užívá označení vápno hašené. Hydroxid vápenatý, který je málo rozpustný ve vodě (a jeho rozpustnost ve vodě s rostoucí teplotou na rozdíl od většiny pevných látek klesá) se ve směsi s pískem a vodou používá ve stavebnictví ke spojování cihel a nazývá se malta. Při tuhnutí malty dochází k reakci hydroxidu vápenatého s oxidem uhličitým přítomným ve vzduchu. Dochází ke vzniku uhličitanu vápenatého:

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2OUhličitan vápenatý je prakticky nerozpustný ve vodě. Pokud je ve vodě protékající přes vápencové skály rozpuštěn oxid uhličitý, dochází k přeměně nerozpustného uhličitanu vápenatého na rozpustný hydrogenuhličitan vápenatý:

CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2Roztok hydrogenuhličitanu po malých kapkách dopadá na skálu a pomalu se z něj odpařuje voda a uvolňuje se oxid uhličitý. Při poklesu koncentrace oxidu uhličitého v roztoku dochází k rozkladu hydrogenuhličitanu zpět na uhličitan -reakce probíhá tedy v opačném směru a dochází ke vzniku krápníků:

Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + H2OHydrogenuhličitan vápenatý a hořečnatý způsobují přechodnou tvrdost vody. Tu lze na rozdíl od tvrdosti trvalé (působena sírany obou prvků) odstranit varem. Hydrogenuhličitany se rozkládají a přecházejí na uhličitany.

Je součástí schránek některých živočichů.

Vyskytuje se v následujících nerostech a horninách:

aragonit

kalcit

křída

vápenec

mramor

travertin

vaterit

Uhličitan zinečnatý

Uhličitan zinečnatý (chemický vzorec ZnCO3) je bílá až šedá práškovitá látka, prakticky nerozpustná ve vodě, ovšem rozpustná v roztocích kyselin, zásad nebo čpavku. V přírodě se vyskytuje v podobě minerálu smithsonitu. Při zahřátí na teplotu nad 490 °C dochází k jeho rozkladu na oxid zinečnatý (ZnO) a oxid uhličitý (CO2).

V jiných jazycích

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.