ПОСІБНИК З ХІМІЇ ДЛЯ ВСТУПНИКІВ ДО ВИЩИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ

Частина II. НЕОРГАНІЧНА ХІМІЯ

Розділ 11. ПІДГРУПА КАРБОНУ

§ 11.4. Солі карбонатної кислоти

Карбонатна кислота утворює два ряди солей: середні — карбонати і кислі — гідрокарбонати. Вони виявляють загальні властивості солей. Карбонати і гідрокарбонати лужних металів та амонію добре розчиняються у воді.

Солі карбонатної кислоти — сполуки стійкі, хоча сама кислота нестійка, їх можна добувати при взаємодії кислоти з лугом. Внаслідок гідролізу розчини карбонатів лужних металів і амонію мають лужну реакцію:

СО^2-₃ + Н₂O ⇆HCO^-₃ + ОН^-.

Карбонати лужноземельних металів у воді малорозчинні. Гідрокарбонати, навпаки, — розчинні. Гідрокарбонати утворюються з карбонатів, оксиду карбону(IV) та води:

СаСО₃ + СО₂ + Н₂О = Са(НСО₃)₂.

Під час кип’ятіння розчинів гідрокарбонатів вони перетворюються на карбонати:

Са (НСО₃)₂ −> СаСО₃ ↓ + Н₂O + СО₂ ↑.

Найбільше практичне значення мають такі солі карбонатної кислоти.

Карбонат натрію Na₂CO₃; технічні назви: сода, вуглекисла сода. Це білий порошок, добре розчинний у воді. З водного розчину кристалізується у вигляді кристалогідратів Nа₂СО₃ ∙ 10Н₂О, а також N₂СО₃ ∙ 7Н₂О і N₂СО₃∙ Н₃О. Ці кристалогідрати називаються кристалічною содою. Під час прожарювання утворюється безводна, або кальцинована, сода Na₂СО₃ (від слова кальцинація — прожарювання). З кальцинованої соди добувають інші її види: кристалічну, питну. Сода застосовується у виробництві скла, мила, паперу, в побуті як миючий засіб і т. д.

Гідрокарбонат натрію NаНСО₃; технічні назви: питна сода, двовуглекисла сода. Це білий порошок, малорозчинний у воді. При нагріванні (до 100°С) легко розкладається:

2NaНСО₃ = Nа₂СО₃ + Н₂О + СО₂ ↑.

Питну соду застосовують в медицині (приймають під час печії), в побуті, для виробництва штучних мінеральних вод і спорядження вогнегасників, в кондитерській справі і хлібопеченні.

Карбонат калію К₂СО₃, або поташ,— білий порошок, добре розчинний у воді. Міститься в попелі рослин. Застосовується у виробництві рідкого мила, оптичного тугоплавкого скла, пігментів.

Карбонат кальцію СаСО₃ трапляється в природі у вигляді крейди, мармуру та вапняку, які використовуються у будівництві. З вапняку добувають вапно та оксид карбону(ІV).

Якісна реакція на карбонат-іон. Найважливішою реакцією на карбонат-іон СО^2-₃ є дія розведених мінеральних кислот — хлоридної або сульфатної. При цьому із шипінням виділяються бульбашки оксиду карбону(ІV), при пропусканні якого крізь розчин гідроксиду кальцію (вапняну воду) розчин каламутніє внаслідок утворення СаСО₃:

СО^2-₃ + 2Н⁺ = СО₂ ↑ + Н₂O

і далі

СО₂ + Са²⁺ + 2OН^- = СаСО₃ ↓ + Н2О.

При надлишку СО₂ каламуть зникає:

СаСО₃ + СО₂ + Н2О = Са²⁺ + 2НСO^-₃.