Carbonat

Carbonat (Kemisk Ordbog) er syreresten af kulsyre. Det er en ion der består af et carbon-atom og tre oxygen-atomer (CO32-). carbonat skrives af og til som karbonat, og dette er den stavemåde, der er anvendt i Retskrivningsordbogen.

Syrerestionen indgår bl.a. i kalk, kulsyre og kobberkarbonat (se nedenfor).

Alle carbonater har den egenskab, at de kan reagere på to måder over for syre. De kan enten afgive deres metalion og i stedet overtage den fremmede syres hydroner, eller de kan helt ophøre med at være syre, når CO2 frigives fra kulsyren. På den måde kan carbonater helt fjerne syre fra en opløsning, og det er en virkning, som bliver udnyttet dagligt i alle former for jordbrug (Se også under buffereffekt).

De fleste kationer [metalion] med to eller flere positive ladninger laver tungtopløselige karbonatsalte, som defineret ved Helge Myginds bog i Kemi C, "2 g tungt opløseligt salt per 100 ml vand". I dennes skema angives kobberkarbonat til ikke at eksistere, men det gør det. Saltet udfældes let og ved tilsætning af saltsyre til et vasket bundfald dannes der bobler af CO2 som angivet ovenfor.

Karbonatsystem Meerwasser de
Forholdet mellem kuldioxyd (CO2), hydrogencarbonat (HCO3-) og carbonat (CO2−3) som funktion af pH. Pilen angiver den forventede ændring som følge af havenes forsuring

En speciel form for hydreret carbonat forekommer i koldt, alkalisk miljø som ikait, CaCO3, 6H2O. Ikait er navngivet efter den eneste kendte forekomst som ikka-søjler i Ikkafjorden i Grønland.

Se også

Eksterne henvisninger

Calciumcarbonat

Calciumcarbonat (på dansk også kaldet kulsur kalk), der har sumformlen:CaCO3, er den kemiske betegnelse for en gruppe af velkendte, mineralske stoffer. De omtales – alt efter dannelsesforhold og anvendelse – som marmor (metamorf bjergart), kalksten (sedimentær bjergart), dolomit (CaMg(CO3)2), kridt eller jordbrugskalk. En usædvanlig form for calciumcarbonat er ikait, der indeholder krystalvand, CaCO3 • 6 H2O. Ikait er kun stabilt under 6 grader C og kendes derfor kun som Ikkasøjlerne på bunden af Ikkafjorden i Grønland.

Inden for jordbruget er det carbonatet, der er mest interessant, og det skyldes kulsyrens særlige ioniseringsforhold, som medfører, at alle carbonater har basevirkning i vandig opløsning og under fri luftadgang. Derfor bruges stoffet (gerne i form af såkaldt "100% calciumcarbonat") som jordforbedringsmiddel overalt, hvor man ønsker at fjerne syre fra jorden.

Havlevende dyr og planter danner skaller, exoskeletter og andre hårde dele af calciumcarbonat, men med havenes forsuring ændres de havlevende dyrs og planters evne til at danne og bevare de hårde dele af calciumcarbonat.

Siden starten af industrialiseringen har havenes pH, surhedsgrad, ændret sig drastisk. Dyr og planter der er berørt af forsuringen er kalkflagellater (nanoplankton), koraller, foraminiferer, pighuder, krebsdyr og bløddyr.

Calciumcarbonat som sediment og kalk udgør et enormt kulstof-reservoir i lithosfæren, ifølge IPCC anstlået til 66.000.000-100.000.000 GtC (giga ton carbon)Ved subduktion af oceanplader under kontinentalplader føres sediment og kalk ned i varmere zoner i asthenosfæren og mesosfæren og undergår derved en spaltning til kuldioxid, der giver anledning til eksplosive vulkanudbrud, som det skete med Mount St. Helens i det vestlige USA i 1980.

Carbon

For alternative betydninger, se Carbon (flertydig). (Se også artikler, som begynder med Carbon)Carbon (fra latin: carbo "kul"), kulstof eller karbon er et grundstof med atomnummer 6 i det periodiske system med symbolet C. I det periodiske system er det det første (i række 2) af seks elementer i gruppe 14, som har sammensætningen af deres ydre elektronskal til fælles. Det er ikke-metallisk og tetravalent — hvilket vil sige, at det gør fire elektroner tilgængelige til at danne kovalente kemiske bindinger. Tre isotoper findes naturligt: 12C og 13C er stabile, mens 14C er radioaktiv med en halveringstid på omkring 5.730 år. Carbon er et af meget få grundstoffer, der har været kendt siden oldtiden.Carbon er det femtende mest forekommende element i Jordens skorpe og det fjerde mest forekommende element i universet (sorteret efter masse) efter hydrogen, helium og oxygen. Den enorme mængde carbon, dets unikke mangfoldighed af organiske forbindelser og dets usædvanlige evne til at danne polymerer ved temperaturer, der normalt ses på Jorden, gør, at dette element indgår i alle kendte livsformer. Det er det næstmest forekommende element i menneskekroppen (omkring 18,5%) efter oxygen.Carbons atomer kan bindes sammen på forskellige måder, der betegnes dets allotroper. De bedst kendte er grafit, diamant og amorf carbon. Carbons fysiske egenskaber kan variere voldsomt, afhængig af dets allotropiske form. For eksempel er grafit opak og sort, mens diamant er meget transparent. Grafit er blødt nok til at kunne danne en stribe på papir (heraf dets navn, fra det græske verbum "γράφειν" som betyder "at skrive"), mens diamant er det hårdest naturligt forekommende materiale der kendes. Grafit er en god elektrisk leder, hvorimod diamant har lav elektrisk ledningsevne. Under normale forhold har diamant, carbonnanorør og grafen den højeste specifikke varmeledningsevne ud af alle kendte materialer. Alle carbon-allotroper har fast form under normale forhold, med grafit som den mest termodynamisk stabile form. De er kemisk resistente og kræver høje temperaturer, selv for at kunne reagere med oxygen.

Carbons mest almindelige oxidationstrin i uorganiske forbindelser er +4, omend +2 findes i carbonmonoxid og overgangsmetal-carbonylkomplekser. Den største kilde til uorganisk carbon er kalksten, dolomit og carbondioxid, men der findes også betragtelige mængder i organiske depoter af kul, tørv, olie og metanhydrater. Carbon danner en lang række forbindelser, hvoraf der er blevet identificeret næste ti millioner forbindelser til dato, flere end noget andet grundstof, og dette tal er blot en fraktion af det teoretisk mulige antal forbindelser under normale forhold.

Carbonatester

En carbonatester (organiisk carbonat eller organocarbonat) er en ester fra kulsyre. Denne funktionelle gruppe består af en carbonylgruppe med to alkoxygrupper. Den generelle struktur af disse carbonater er R1O(C=O)OR2 og de er relaterede til estre R1O(C=O)R og ethere R1OR2 og også uorganiske carbonater.

Monomerer af polycarbonat (f.eks. Lexan) er linket med carbonatgrupper. Disse polycarbonater bliver brugt til brilleglas, CD'er og skudsikker glas. Små carbonatestre som dimethylcarbonat og ethylen- og propylencarbonat bliver brugt som solventer. Dimethylcarbonater er også milde methyleringsreagenser.

Der er også blevet forsket i carbonatestres kemi.

Funktionel gruppe

I kemi er en funktionel gruppe den del af et molekyle som bestemmer molekylets kemiske egenskaber og dermed hvilke reaktioner molekylet kan deltage i. Et molekyle kan indeholde mere end en funktionel gruppe, eller slet ingen.

Havenes forsuring

Havenes forsuring er et udtryk der bruges til at betegne den aftagende pH-værdi i havvand som skyldes optagelsen af kuldioxid (CO2) fra jordens atmosfære Havenes forsuring kaldes også for "det andet kuldioxid-problem" og betegnes som "klimaændringens onde tvilling".Siden starten af industrialiseringen er der sket fald i havenes pH, dvs. at der er sket en øget forsuring. Hydrosfæren står i ligevægt med atmosfæren, specielt hvad angår kuldioxid (kultveilte), og mellem en tredjedel og halvdelen af den menneskeskabte kuldioxid-udledning ender i verdenshavene og forårsager forsuringen. Forsuringen forventes at spille en stor rolle for mange havlevende organismer, da livet er knyttet til snævre pH-intervaller. Forsuringen vil gøre det vanskeligere at danne og bevare skaller, exoskeletter og andre hårde dele af calciumcarbonat. Dyr og planter der vil blive berørt af forsuringen er kalkflagellater (nanoplankton), koraller, foraminiferer, pighuder, krebsdyr og bløddyr.

Kulstofkredsløb

Kulstofkredsløbet eller carbon-kredsløbet er det kemiske/biokemiske kredsløb, gennem hvilket kulstof bliver udvekslet.

Kredsløbet ses normalt som fire hovedreservoirer af kulstof forbundet gennem udveksling. Reservoirerne er:

Atmosfæren

Den terrestriske biosfære (som normalt inkluderer ferskvandssystemer og ikke-levende organisk materiale)

Oceanerne (som inkluderer opløst uorganisk kulstof samt levende og ikke-levende marine biota)

Sediment (som inkluderer fossilt materiale).Den årlige kulstofcyklus udveksler kulstof mellem reservoirerne og det sker ved diverse kemiske, fysiske, geologiske og biologiske processer. Havet indeholder den største aktive mængde af kulstof nær overfladen af jorden, men dybhavsdelen af dette reservoir udveksler kun langsomt med atmosfæren.

Det globale kulstofsbudget er balancen mellem udvekslinger af kulstof mellem kulstofsreservoirer eller mellem en specifik løkke (f.eks. atmosfære – biosfære) af kulstofskredsløbet. Et studie af kulstofbudgettet i et bestemt reservoir, kan fastslå om denne virker som en kilde eller dræn for kuldioxid. Siden starten af den industrielle tidsalder er balancen mellem kulstofreservoirerne ændret ved forbrænding af fossille brændstoffer resulterende i den globale opvarmning. At bringe balancen tilbage er en stor videnskabelig og teknologisk udfordring.

Kulsyre

Kulsyre, carbonsyre, er en syre med sumformlen H2CO3. Kulsyre dannes spontant, når CO2 opløses i vand. Processen er reversibel og det afhænger alene af CO2-trykket, om den skal gå i retning af kulsyre eller i retning af frit CO2. Begge dele kan i øvrigt ske via et mellemled, hvor der dannes en fri brintion og en bicarbonation.

CO2 + H2O ⇔ H+ + HCO3- ⇔ H2CO3Denne dobbeltsidighed kendes fra sodavand, øl eller champagne, hvor naturligt eller tilført CO2 danner kulsyre med vandet i flasken, indtil man fjerner kapsel eller prop. Også inden for sundhed har kulsyre og særligt bicarbonat en stor betydning; gennem blodprøver der bestemmer bicarbonatniveauet i blodet fås betydende oplysninger om kroppens tilstand, især med relation til respirationen.

Kulsyre er en svag dobbeltsyre, men den er betydningsfuld i forbindelse med forvitringsprocesser, erosion og stoffers opløselighed i jordvæsken. Den dissocierer efter følgende skema

H2CO3 ⇿ H+ + HCO3-, pK1=6,51

HCO3- ⇿ H+ + CO32-, pK2=10,34En vandig opløsning der indeholder både kulsyre og hydrogencarbonationer vil altså have en pH i nærheden af 6,51, og en opløsning der indeholder både hydrogencarbonat- og carbonationer vil have en pH i nærheden af 10,34.

Carbonationen CO32- er en middelstærk base med en dissociationskonstant på pK2=10,34. En opløsning der indeholder både carbonat- og hydrogencarbonationer vil altså have en pH i nærheden af 10,34

Le Chateliers princip

Le Châteliers princip er en sætning indenfor kemi, der siger at:

Et ydre indgreb i et system i ligevægt fremkalder en forskydning, der formindsker virkningen af indgrebet.Sætning formuleredes af Henry Louis LeChâtelier i 1884.

Lithium

Lithium eller litium (fra græsk: λίθος lithos, "sten") er et grundstof med symbolet Li og atomnummeret 3. Det er et blødt, sølv-hvidt metal tilhørende gruppen af alkalimetaller i det periodiske system. Ved standardbetingelser er det det letteste metal og det faste grundstof med mindst massefylde. Lithium er, som alle alkalimetaller, stærkt reaktivt og brændbart, og af denne grund opbevares det normalt i mineralolie. Når det skæres åbent, udviser det en metallisk glans, men ved kontakt med fugtig luft korroderer overfladen hurtigt til en mat, sølvgrå farve og senere falmet sort. På grund af dets høje reaktivitet forekommer lithium aldrig frit i naturen, men i stedet kun i forbindelser, som normalt er ioniske. Lithium forekommer i en række pegmatitiske mineraler, men på grund af dets opløselighed som en ion er det til stede i havvand og udvindes typisk fra saltlager og ler. På kommercielt niveau isoleres lithium elektrolytisk fra en blanding af lithiumklorid og kaliumklorid.

Lithiums kerne er på kanten af ustabilitet, da de to stabile lithiumisotoper, der er blevet fundet i naturen, har nogle af de laveste bindingsenergier pr. nukleon ud af alle stabile nuklider. På grund af dets relative nukleare ustabilitet er lithium mindre almindeligt i solsystemet end 25 ud af de første 32 grundstoffer, selvom dets atomkerner har en meget lav atomvægt. Af lignende grunde har lithium flere vigtige anvendelser indenfor atomfysik. Lithiumatomers transmutation til helium i 1932 var den første fuldt menneskeskabte kernereaktion, og lithium-6-deuterid er fusionsbrændsel i visse typer termonukleare våben.Lithium og dets forbindelser har forskellige industrielle anvendelser, såsom varmeresistent glas og keramik, lithiumsæbe, flux til jern-, stål- og aluminiumproduktion, lithiumbatterier og lithium-ion-batterier. Disse sektorer står til sammen for anvendelsen af mere end tre fjerdedele af al den lithium, der produceres.

Spormængder af lithium findes i alle organismer. Grundstoffet tjener tilsyneladende ingen livsvigtig biologisk funktion, da dyr og planter fint kan overleve uden det, men det er dog ikke blevet endeligt udelukket, at lithium kunne tjene mindre, uvæsentlige funktioner. Nogle undersøgelser har peget i retning af, at lithium kan være et essentielt sporstof, og at det kan medvirke til at forlænge menneskers liv. Lithium-ionen Li+, anvendt som en af flere lithiumsalte, har vist sig at være en effektiv humørstabilisator ved behandling af bipolar affektiv sindslidelse hos mennesker.

Lithiumcarbonat

Lithiumcarbonat eller litiumcarbonat er et uorganisk stof, et salt af lithium og carbonat med formelen Li2CO3. Dette hvide salt er meget anvendt i processering af metaloxider.

Lithiumcarbonat dannes, når litiumhydroxid binder med CO2.

Lugtesalt

Lugtesalt er ammonium carbonat, (NH4)2CO3·H2O. Ammoniumdampene fra saltet irriterer nasalmembranerne, hvilket udløser en refleks, der får musklerne, der styrer åndedrættet til at arbejde hurtigere.

Mineralfarver

Mineralfarver er en fællesbetegnelse for malinger med mineralske bindemidler. Indenfor malinger skelner man mellem to relevante mineralske bindemidler: kalk og silikat.

Modsat bindemidlet kalk, som karbonatiserer ved reaktion med kuldioxid og vand (carbonat), hærder silikatbindemidler (som regel kaliumsilikat eller kalivandglas) under indvirkning af CO2 og danner calciumsilikathydrater ved kontakt med mineralske reaktanter.

Da kalkfarver (med forbehold for fresko) ikke altid er vejrbestandige, benyttes de i dag overvejende til restaurering af fredede bygninger. Når man i dag taler om mineralfarver, menes der som regel silikatfarver. Silikatfarver indeholder bindemidlet kalivandglas. De kaldes også vandglas maling eller keimfarver efter opfinderen Adolf Wilhelm Keim, 1851-1913.

Silikatfarvernes specielle sammensætning giver dem særlige egenskaber. Mineralske silikatfarver har en meget lang levetid og er vejrbestandige. De kan have en levetid på langt over hundrede år. Et eksempel herpå er rådhuset i Schwyz i Schweiz, der blev malet med en mineralsk silikatfarve i det 19. århundrede.

Thallium

Ikke at forveksle med Thulium og Thorium.Thallium (RO: Tallium) er et grundstof med kemisk symbol Tl og atomnummer 81 i det periodiske system. Thallium i sin rene, isolerede form er gråt og blødt og minder om tin, men ændrer farve ved kontakt med luft. Det forekommer ikke i sin rene form i naturen. Thallium blev opdaget i 1861 af kemikerne William Crookes og Claude-Auguste Lamy (uafhængigt af hinanden) i rester fra produktionen af svovlsyre. Begge benyttede den nyligt opfundne metode flammespektroskopi, ved hvilken thallium danner en markant grøn spektrallinje. Navnet thallium, fra græsk θαλλός, thallos, blev givet af Crookes. Året efter isolerede Lamy thallium ved hjælp af elektrolyse.

Thallium optræder i oxidationstrin +3 og +1 i salte. Thallium i oxidationstrin +3 minder om de andre grundstoffer i gruppe 13 (bor, aluminium, gallium og indium). I oxidationstrin +1, som er langt mere almindelig hos thallium end hos de andre gruppe 13-grundstoffer, opfører thallium sig dog mere som et alkalimetal; geologisk set forekommer thallium(I) fortrinsvis i kalium-holdige malme, og i organismen (ved indtagelse) håndteres det på mange måder som kaliumioner (K+) af cellernes ionpumper.

Kommercielt produceres thallium ikke fra kaliummalme, men som et biprodukt ved raffinering af tungmetalsulfid-malme. Omkring 60-70 % af det producerede thallium bruges i elektronikindustrien, og resten finder anvendelse i den farmaceutiske industri og ved glasfremstilling. Det bruges desuden i infrarøde detektorer. Den radioaktive isotop thallium-201 anvendes i små, ugiftige mængder (i form af det opløselige klorid TlCl) til nuklearmedicinsk scanning i forbindelse med en type hjertediagnostik.

Opløselige thalliumsalte (af hvilke mange er nærmest uden smag) er yderst giftige og er tidligere blevet anvendt som rottegift og insekticider. Brugen af thallium til skadedyrsbekæmpelse er blevet begrænset eller forbudt i mange lande. Thalliumforgiftning resulterer bl.a. i hårtab. Historisk set har thallium været populært som mordvåben (i lighed med arsenik).

På andre sprog

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.