Часть II. НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Раздел 11. ПОДГРУППА КАРБОНА

§ 11.4. Соли карбонатной кислоты

Карбонатная кислота образует два ряда солей: средние - карбонаты и кислые - гидрокарбонаты. Они выявляют общие свойства солей. Карбонаты и гидрокарбонаты щелочных металлов и аммония хорошо растворяются в воде.

Соли карбонатной кислоты - соединения устойчивые, хотя сама кислота неустойчива, их можно добывать при взаимодействии кислоты с щелочью. Вследствие гидролиза растворы карбонатов щелочных металлов и аммония имеют щелочную реакцию:

СО^2-₃ + Н₂O ⇆HCO^-₃ + ОН^-.

Карбонаты щелочноземельных металлов в воде малорастворимые. Гидрокарбонаты, наоборот, - растворимые. Гидрокарбонаты образуются из карбонатов, оксида карбона(IV) и воды:

СаСО₃ + СО₂ + Н₂О = Са(НСО₃)₂.

Во время кипячения растворов гидрокарбонатов они превращаются в карбонаты:

Са (НСО₃)₂ -> СаСО₃ ↓ + Н₂O + СО₂ ↑.

Наибольшее практическое значение имеют такие соли карбонатной кислоты.

Карбонат натрия Na₂CO₃; технические названия: сода углекислая сода. Это белый порошок, хорошо растворимый в воде. Из водного раствора кристаллизуется в виде кристаллогидратов Nа₂СО₃ ∙ 10Н₂О, а также N₂СО₃ ∙ 7Н₂O и N₂СО₃ ∙ Н₃О. Эти кристаллогидраты называются кристаллической содой. Во время прокаливания образуется безводная, или кальцинированная, сода Na₂СО₃ (от слова кальцинация - прокаливание). Из кальцинированной соды добывают другие ее виды: кристаллическую, питьевую. Сода применяется в производстве стекла, мыла, бумаги, в быту как моющее средство и т. д.

Гидрокарбонат натрия NаНСО₃; технические названия: питьевая сода, двовуглекисла сода. Это белый порошок, малорастворимый в воде. При нагревании (до 100°С) легко разлагается:

2NaНСО₃ = Nа₂СО₃ + Н₂О + СО₂↑.

Питьевую соду применяют в медицине (принимают во время изжоги), в быту, для производства искусственных минеральных вод и снаряжения огнетушителей, в кондитерском деле и хлебопечении.

Карбонат калия К₂СО₃, или поташ,- белый порошок, хорошо растворимый в воде. Содержится в золе растений. Применяется в производстве жидкого мыла, оптического тугоплавкого стекла, пигментов.

Карбонат кальция СаСО₃ встречается в природе в виде мела, мрамора и известняка, которые используются в строительстве. Из известняка добывают известь и оксид карбона(ИV).

Качественная реакция на карбонат-ион. Важнейшей реакцией на карбонат-ион СО^2-₃ является действие разбавленных минеральных кислот - соляной или серной. При этом с шипением выделяются пузырьки оксида углерода(ИV), при пропускании которого через раствор гидроксида кальция (известковую воду) раствор мутнеет вследствие образования СаСО₃:

СО^2-₃ + 2Н⁺ = СО₂ ↑ + Н₂O

и дальше

СО₂ + Са²⁺ + 2OН^- = СаСО₃↓ + Н2О.

При избытке СО₂ муть исчезает:

СаСО₃ + СО₂ + Н2О = Са²⁺ + 2НСO^-₃.