Carbonatos

Los carbonatos son sales y ésteres del ácido carbónico ( H 2 CO 3 ). Los carbonatos inorgánicos se subdividen en medios, o simplemente carbonatos, que contienen el anión CO 3 2− , y ácidos ( bicarbonatos o bicarbonatos), que contienen el anión HCO 3 − [1] .

Propiedades

Casi todos los carbonatos son sustancias incoloras [2] . Con la excepción de los carbonatos de metales alcalinos, son inestables al calor, se descomponen incluso antes de fundirse. Los carbonatos de mercurio y cobre divalentes, así como muchos metales trivalentes, no existen en condiciones normales [3] .

Solubilidad

De los carbonatos medios, solo las sales de metales alcalinos , amonio y talio monovalente son solubles en agua . Los peores carbonatos solubles son el calcio , el bario , el estroncio y el plomo . Todos los bicarbonatos, por el contrario, son altamente solubles en agua [1] .

Por regla general, los carbonatos no forman hidratos cristalinos (a excepción de los carbonatos de sodio y algunos elementos raros) [3] .

Dado que el ácido carbónico es un ácido débil, las soluciones de sus sales por hidrólisis tienen una reacción alcalina , que es más fuerte para los carbonatos y más débil para los bicarbonatos.

Propiedades químicas

Cuando se calientan, los bicarbonatos se convierten en carbonatos:

{\ce {2NaHCO3->[100^{\circ }{\text{C}}]Na2CO3{}+H2O{}+CO2}}

Con un fuerte calentamiento (cuanto más activo es el metal, mayor es la temperatura requerida [1] ) todos los carbonatos se descomponen en óxidos y dióxido de carbono :

{\ce {Na2CO3->[1000^{\circ }{\text{C}}]Na2O{}+CO2}}

{\ce {CaCO3->[800^{\circ }{\text{C}}]CaO{}+CO2}}

Los carbonatos reaccionan con ácidos más fuertes que el carbónico (incluidos los débiles como el acético ) con la liberación de dióxido de carbono, estas reacciones son reacciones cualitativas para la presencia de carbonatos [4] :

{\ce {Na2CO3 + 2 HCl -> 2 NaCl + H2O + CO2 ^}}

{\ce {NaHCO3 + HCl -> NaCl + H2O + CO2 ^}}

Bajo la acción del dióxido de carbono disuelto en el agua, los carbonatos insolubles pasan a la solución, convirtiéndose en bicarbonatos (estos procesos ocurren en la naturaleza y causan la dureza del agua) [1] :

{\ce {CaCO3 + H2O + CO2 -> Ca(HCO3)2))

{\ce {FeCO3 + H2O + CO2 -> Fe(HCO3)2))

Conseguir

Algunos carbonatos poco solubles en agua se pueden obtener mediante reacciones de intercambio iónico :

{\ce {CaCl2 + Na2CO3 -> 2NaCl + CaCO3v))

Esto es posible solo para aquellos metales cuyos carbonatos son menos solubles en agua que los hidróxidos , a saber, calcio, estroncio, lantánidos, plata monovalente, plomo divalente, manganeso y cadmio. Los iones de otros metales dan sales básicas o hidróxidos [1] .

Distribución en la naturaleza

Los carbonatos normales están ampliamente distribuidos en la naturaleza, por ejemplo: calcita CaCO 3 , dolomita CaMg(CO 3 ) 2 , magnesita MgCO 3 , siderita FeCO 3 , witherita VaCO 3 , calcita barita BaCa(CO 3 ) 2 y otros. También hay minerales que son carbonatos básicos, por ejemplo, malaquita CuCO 3 Cu (OH) 2 .

Los bicarbonatos de sodio, calcio y magnesio se encuentran disueltos en las aguas minerales , y también, en pequeñas concentraciones, en todas las aguas naturales, excepto en las precipitaciones atmosféricas y los glaciares . Los bicarbonatos de calcio y magnesio provocan la llamada dureza temporal del agua . Con un fuerte calentamiento del agua (por encima de +60 °C ), los bicarbonatos de calcio y magnesio se descomponen en dióxido de carbono y carbonatos poco solubles, que se precipitan sobre los elementos calefactores, el fondo y las paredes de los platos, las superficies internas de los tanques, calderas , tuberías, válvulas , y así sucesivamente, formando una escoria .

Aplicación

Los carbonatos de calcio, magnesio, bario, etc. se utilizan en la construcción, en la industria química, óptica, etc. La sosa ( Na 2 CO 3 y NaHCO 3 ) se utiliza ampliamente en la tecnología, la industria y la vida cotidiana: en la producción de vidrio, jabón, papel, como detergente, en el llenado de extintores, en el negocio de la confitería. Los carbonatos ácidos juegan un papel fisiológico importante, siendo parte integral de los sistemas amortiguadores de la sangre, manteniendo la constancia de su pH.

Los carbonatos naturales de plomo, zinc y manganeso son minerales valiosos a partir de los cuales se obtienen los metales [5] .

Carbonatos orgánicos

Ésteres de ácido carbónico ( no confundir con ésteres de ácidos carboxílicos ). Los carbonatos acíclicos medios son líquidos incoloros con olor etéreo; insoluble o escasamente soluble en agua, etanol , dietilamina , amoníaco , soluble en éter, acetona , butilamina , bencilamina ; formar mezclas azeotrópicas con agua, alcoholes, tetracloruro de carbono , clorhidrina de etileno , hexano , ciclohexano . Cíclico - sólidos líquidos o fusibles; disolver en agua, mezclar con hidrocarburos aromáticos , alcoholes, ácidos carboxílicos, acetona, cloroformo ; insoluble en hidrocarburos alifáticos , sulfuro de hidrógeno ; formar mezclas azeotrópicas con glicoles . El más común es el carbonato de dimetilo (ver Carbonilación ) [6] .

Literatura

Notas

↑ 1 2 3 4 5 Carbonatos inorgánicos // Enciclopedia química / Ed.: Knunyants I.L. y otros.- M .: Enciclopedia soviética, 1990. - T. 2 (Daf-Med). — 671 pág. — ISBN 5-82270-035-5 .
↑ Nekrasov BV Fundamentos de Química General. - M. , 1973. - T. 1. - S. 494.
↑ 1 2 Carbonatos // Breve Enciclopedia Química / Ed. edición I. L. Knunyants . - M. : Enciclopedia soviética, 1963. - T. 2. Zh-Éter malónico.
↑ Khodakov Yu. V., Epshtein D. A., Gloriozov P. A. § 8. Reacciones de intercambio iónico // Química inorgánica. Libro de texto para el grado 9. - 7ª ed. - M. : Educación , 1976. - S. 15-18. — 2.350.000 ejemplares.
↑ Carbonatos // Kazajstán. Enciclopedia Nacional . - Almaty: Enciclopedias kazajas , 2005. - T. III. — ISBN 9965-9746-4-0 . (Ruso) (CC POR SA 3.0)
↑ Química 9.- M. : Ventana-Graf, 2010.- S. 287.

Óxidos de carbono
Óxidos ordinarios	CO2_ _ CO
Óxidos exóticos	C2O2 _ _ _ C2O3 _ _ _ C2O4 _ _ _ C3O2 _ _ _ C4O2 _ _ _ C4O6 _ _ _ C5O2 _ _ _ C2O _ _ CO3 _ CO4_ _ C 12 O 9 C 12 O 12
Polímeros	óxido de grafito C3O2 _ _ _ CO CO2_ _
Derivados de óxidos de carbono	Carbonilos metálicos Ácido carbónico bicarbonatos Carbonatos dicarbonatos tricarbonatos

diccionarios y enciclopedias

En catálogos bibliográficos
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