Карбонаты

Карбона́ты и гѝдрокарбона́ты — соли и эфиры угольной кислоты (H2CO3). Среди солей известны нормальные карбонаты (с анионом СО32−) и кислые карбонаты или гидрокарбонатыанионом НСО3).

Carbonate-3D-balls
Модель карбонат-иона

Растворимость

Из нормальных карбонатов в воде растворимы только соли щелочных металлов, аммония и таллия. Вследствие гидролиза растворы их показывают щелочную реакцию. Малорастворимы нормальные карбонаты кальция, бария, стронция и свинца. Все кислые карбонаты хорошо растворимы в воде; кислые карбонаты сильных щелочей также имеют слабощелочную реакцию.

Химические свойства

  • При нагревании кислые карбонаты переходят в нормальные карбонаты:
  • При сильном нагревании нерастворимые карбонаты разлагаются на оксиды и углекислый газ:

Распространение в природе

Нормальные карбонаты широко распространены в природе, например: кальцит СаСО3, доломит CaMg(CO3)2, магнезит MgCO3, сидерит FeCO3, витерит ВаСО3, баритокальцит BaCa(CO3)2 и другие. Существуют и минералы, представляющие собой основные карбонаты, например, малахит CuCO3·Cu(ОН)2.

Гидрокарбонаты натрия, кальция и магния встречаются в растворённом виде в минеральных водах, а также, в небольшой концентрации, во всех природных водах, кроме атмосферных осадков и ледников. Гидрокарбонаты кальция и магния обуславливают так называемую временную жёсткость воды. При сильном нагревании воды (выше +60 °C) гидрокарбонаты кальция и магния разлагаются на углекислый газ и малорастворимые карбонаты, которые выпадают в осадок на нагревательных элементах, дне и стенках посуды, внутренних поверхностях баков, бойлеров, труб, запорной арматуры и так далее, образуя накипь.

Применение

Карбонаты кальция, магния, бария и др. применяют в строительном деле, в химической промышленности, оптике и др. В технике, промышленности и быту широко применяется сода (Na2CO3 и NaHCO3): при производстве стекла, мыла, бумаги, как моющее средство, при заправке огнетушителей, в кондитерском деле. Кислые карбонаты выполняют важную физиологическую роль, являясь составной частью буферных систем крови, поддерживающих постоянство её рН.

Органические карбонаты

Сложные эфиры угольной кислоты (не путать со сложными эфирами карбоновых кислот). Средние ациклические карбонаты — бесцветные жидкости с эфирным запахом; не растворимы или труднорастворимы в воде, этаноле, диэтиламине, аммиаке, растворяются в эфире, ацетоне, бутиламине, бензиламине; образуют азеотропные смеси с водой, спиртами, тетрахлорметаном, этиленхлоргидрином, гексаном, циклогексаном. Циклические — жидкие или легкоплавкие твёрдые вещества; растворяются в воде, смешиваются с ароматическими углеводородами, спиртами, карбоновыми кислотами, ацетоном, хлороформом; не растворимы в алифатических углеводородах, сероводороде; образуют азеотропные смеси с гликолями. Наиболее употребителен диметилкарбонат (см. Карбонилирование)[2].

Литература

  • Химия 9. — М.: Вентана-Граф, 2010. — С. 287.

Примечания

  1. Ходаков Ю. В., Эпштейн Д. А., Глориозов П. А. § 8. Реакции ионного обмена // Неорганическая химия. Учебник для 9 класса. — 7-е изд. — М: Просвещение, 1976. — С. 15—18. — 2 350 000 экз.
  2. Химия 9. — М.: Вентана-Граф, 2010. — С. 287.

См. также

Алебастр

Алеба́стр (от греч. ἀλάβαστρος) — название двух различных минералов: гипса (диаквасульфата кальция) и кальцита (карбонат кальция). Первый — алебастр (алавастор), которым мы пользуемся в наши дни; второе — по большей части название материала в античности.

Эти два вида значительно отличаются друг от друга по относительной твёрдости. Гипс настолько мягок, что может быть поцарапан ногтем (твёрдость по шкале Мооса равна 2), в то время как кальцит достаточно твёрд (твёрдость по шкале Мооса равна 3), однако может быть легко поцарапан ножом. Кроме того, кальцитовый алебастр, будучи карбонатом, бурно реагирует с соляной кислотой, в то время как гипсовый алебастр в этом случае остаётся инертным.

Гидрокарбонаты

Гидрокарбона́ты — кислые соли угольной кислоты H2CO3. Формула аниона: HCO−3.

Устаревшие названия гидрокарбонатов: кислый, углекислый, двууглекислый, бикарбонаты.

Гидрокарбонаты щелочных металлов растворимы в воде. Также в воде хорошо растворимы гидрокарбонаты щёлочноземельных металлов, в отличие от карбонатов.

Гюйгенс (кратер)

Гюйгенс (англ. Huygens) — 467-километровый марсианский ударный кратер, находящийся в четырёхугольнике Япигии (Iapygia quadrangle) по координатам 14°00′ ю. ш. 55°36′ в. д.14,0° ю. ш. 55,6° в. д. / -14.0; 55.6. Кратер назван в честь голландского астронома, математика и физика Христиана Гюйгенса (1629—1695).

Ученые были приятно удивлены, увидев разветвленные каналы на снимках, сделанных при космических станций, постоянно вращающихся вокруг Марса («Марс Экспресс», «Марс Одиссей» и MRO). Существование таких каналов является убедительным доказательством того, что большое количество воды когда-то текло по поверхности планеты. Простые организмы, вероятно, жили в тех местах, где скапливалась вода. Группа таких каналов показана на рисунке ниже.

Карбонаты кальция были обнаружены в кратере Гюйгенс. Наличие данного минерала говорит о том, что у Марса когда-то была толстая атмосфера, состоящая из углекислого газа, которая в избыточных количествах увлажняла планету. Карбонаты такого типа формируются только в тех местах, где есть достаточное количество воды. Карбонаты были найдены на снимках спектрометра CRISM, установленного на борту Mars Reconnaissance Orbiter. Ранее прибор также обнаружил наличие глинистых минералов в этом кратере. Карбонаты находились рядом с глинистыми минералами. Оба минерала формируются только во влажной среде. Ученые полагают, что миллиарды лет назад, Марс был гораздо более теплый и влажный. В то время карбонаты формировались из воды и углекислого газа. Позже обнажения карбонатнов были засыпаны. Земля имеет огромное количество карбонатовых отложений в виде залежей известняка.

Доломит

Доломит — минерал из класса карбонатов химического состава CaCO3•MgCO3; доломитом называют также осадочную карбонатную горную породу, состоящую из минерала доломита на 95 % и более. Получил название в честь французского инженера и геолога Деода де Доломьё (1750—1801), описавшего признаки доломитовых пород.

Кальцит

Кальци́т (известковый шпат) — минерал из клас­са при­род­ных карбонатов, одна из природных форм карбоната кальция (CaCO3). Широко распространён в земной коре:

породообразующий минерал — известняки, мел, Мергель, карбонатит.

самый распространённый биоминерал — основной состав раковин (и эндоскелета) многих беспозвоночных животных, известковых водорослей и костей.

имеет полиморфные модификации — арагонит, фатерит и другие.

Карбонат иттрия

Карбонат иттрия — неорганическое соединение, соль металла иттрия и угольной кислоты с формулой Y2(CO3)3, бесцветные кристаллы, не растворимые в воде, образует кристаллогидрат.

Карбонат кадмия

Карбонат кадмия — неорганическое соединение,

соль металла кадмия и угольной кислоты с формулой CdCO3,

бесцветные кристаллы,

не растворяется в воде.

Карбонат калия

Карбона́т ка́лия, углеки́слый калий, арх. пота́ш K2CO3 — средняя соль калия и угольной кислоты. Это белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. Малотоксичен, относится к III классу опасности.

Старое название соли — пота́ш из нидерл. рotasсh напрямую или через нем. Pottasche, фр. potasse.

Карбонат кальция

Карбона́т ка́льция (углеки́слый кальций) — неорганическое химическое соединение, соль угольной кислоты и кальция. Химическая формула .

В природе встречается в виде многочисленных минералов, например, кальцита, арагонита и ватерита, является главной составной частью известняка, мрамора, мела, входит в состав скорлупы яиц птиц.

Нерастворим в воде и этаноле.

Зарегистрирован как белый пищевой краситель (E170).

Карбонат магния

Карбонат магния, магний углекислый, MgCO3 — магниевая соль угольной кислоты.

Карбонат марганца(II)

Карбонат марганца — сложное вещество, химическая формула — MnCO3. Представляет собой бледно-розовые кристаллы, в присутствии кислорода и воды приобретает бурую окраску. Обладает гексагональной химической решеткой. Соединение используется в металлургической и химической промышленности. В природе встречается в виде минерала pодохрозита.

Карбонат никеля(II)

Карбонат никеля(II) — неорганическое соединение,

соль металла никеля и угольной кислоты с формулой NiCO3,

жёлтые или зелёные кристаллы,

не растворяется в воде,

образует кристаллогидраты.

Карбонат празеодима

Карбонат празеодима — неорганическое соединение,

соль металла празеодима и угольной кислоты

с формулой Pr2(CO3)3,

кристаллы,

не растворяется в воде,

образует кристаллогидраты — зелёные кристаллы.

Карбонат свинца(II)

Карбонат свинца(II) — неорганическое соединение, соль металла свинца и угольной кислоты с формулой PbCO3, бесцветные кристаллы, не растворимые в воде.

Карбонат серебра(I)

Карбонат серебра(I) — неорганическое соединение, серебряная соль угольной кислоты. Химическая формула Ag2CO3.

Карбонаты (минералы)

Карбонаты — природные минералы, состоящие из солей угольной кислоты Н2СО3.

Магнезит

Магнези́т — распространённый минерал, карбонат магния MgCO3.

Название от области Магнесия (Фессалия, Греция), где был впервые обнаружен; известен с глубокой древности.

Также магнезитом является огнеупорный материал, состоящий из оксида магния MgO с 1—10 % примесей.

Неорганические вещества

Неорганические вещества (неорганические соединения) — простые вещества и соединения, не являющиеся органическими, то есть, не содержащие углерода, а также некоторые углеродсодержащие соединения (карбиды, цианиды, карбонаты, оксиды углерода и некоторые другие вещества, которые традиционно относят к неорганическим). Неорганические вещества не имеют характерного для органических веществ углеродного скелета.

Основной карбонат свинца

Основной карбонат свинца — неорганическое соединение, основная соль металла свинца и угольной кислоты с формулой 2PbCO3•Pb(OH)2, бесцветные (белые) кристаллы, не растворимые в воде.

Обычные оксиды
Экзотические оксиды
Полимеры
Производные оксидов углерода

На других языках

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.