Карбонати. Състав, свойства и приложения на карбонатите

Карбонатите са неорганични съединения, образувани чрез йонно свързване на метал или полуметал с карбонатния анион, CO₃^2-.

Въглеродът е четиривалентен, т.е. има четири електрона във валентната обвивка и може да направи четири ковалентни връзки, за да бъде стабилен, докато кислородът е бивалентен, има шест електрона във валентната обвивка и може да направи две връзки, за да бъде стабилен, с осем електрони. По този начин има силна тенденция въглеродът да се свързва с два кислородни атома, всички от които са стабилни (O ═ C ═ O → CO₂).

Но друг кислород може да се комбинира с въглерод, тъй като съотношението на йонните радиуси води до координационно число, равно на 3, образувайки структура триъгълна, в която въглеродът е в центъра, образувайки двойна връзка с един от кислородните атоми и две единични връзки с другите два кислород. Резултатът е два излишни електрона, тъй като тези два кислорода не са стабилни и трябва да получат по един електрон:

Карбонатният анион се образува от ковалентни връзки, но неговите съединения, които са неорганични соли и минерали известни като карбонати, са йонни, тъй като този радикал получава два електрона от някакъв метал или полуметал, образувайки а йонна връзка.

Тези съединения са неразтворими във вода, с изключение на амониевия карбонат ((NH₄)₂CO₃) и карбонати, образувани с алкални метали (елементи от семейство 1: Li, Na, K, Rb, Cs и Fr). Почти всички са бели твърди вещества, както е показано на изображението по-долу:

Двата най-често срещани и най-важни ежедневни примера за карбонати са натриевият карбонат (Na₂CO₃) и калциев карбонат (CaCO₃). В първия случай натрият принадлежи към семейство 1, като има електрон във валентната обвивка и има тенденция да губи този електрон, за да стане стабилен. Тъй като карбонатният анион трябва да получи два електрона, той се свързва с два натриеви атома:

Не спирайте сега... Има още след рекламата;)

Калцинираната сода е по-известна като сода или сода и се използва при производството на сапуни, багрила, лекарства, хартия и при третиране на вода в плувен басейн. Но основното му приложение е с калциев карбонат и пясък при производството на стъкло.

Калцият е семейство 2, с тенденция да губи два електрона. По този начин, калциевият атом се свързва с карбонатен радикал:

Калциевият карбонат присъства във варовик и мрамор. В сталактити и сталагмити съществуващи в пещерите са съставени от този карбонат; черупки, коралови рифове и черупки от яйца също. Когато варосаме стени, стволове на дървета и други места, използваме калциев хидроксид (Ca (OH)₂), който с течение на времето реагира с атмосферен въглероден диоксид, образувайки калциев карбонат.

Карбонатите са много разпространени на земната повърхност, както в случая с минералите. Неговият кристален ретикулум може да се пренареди в пространството по два начина: орторомбичният (какъвто е случаят с минерала арагонит, показан по-горе заедно с формулата на калциевия карбонат) и ромбоедричен или тригонален, какъвто е случаят с калцит (друг минерал, състоящ се от калциев карбонат).

Карбонатите реагират в присъствието на киселини, освобождавайки CO₂, което лесно се вижда чрез шумолене.

От Дженифър Фогаса
Завършва химия

Искате ли да се позовавате на този текст в училище или академична работа? Виж:

FOGAÇA, Дженифър Роча Варгас. "Карбонати"; Бразилско училище. Наличен в: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/carbonatos.htm. Достъп на 28 юни 2021 г.