Uhličitany. Složení, vlastnosti a aplikace uhličitanů

Uhličitany jsou anorganické sloučeniny tvořené iontovou vazbou kovu nebo polokovu s uhličitanovým aniontem, CO₃^2-.

Uhlík je čtyřmocný, to znamená, že má čtyři elektrony ve valenčním plášti a může vytvořit čtyři kovalentní vazby, aby byly stabilní, zatímco kyslík je bivalentní, má šest elektronů ve valenčním plášti a je schopen vytvořit dvě vazby, aby byly stabilní, s osmi elektrony. Existuje tedy silná tendence uhlíku vázat se na dva atomy kyslíku, z nichž všechny jsou stabilní (O ═ C ═ O → CO₂).

Ale jiný kyslík se může kombinovat s uhlíkem, protože poměr iontových poloměrů vede ke koordinačnímu číslu rovnému 3 a vytváří strukturu trojúhelníkový, ve kterém je uhlík ve středu, tvoří dvojnou vazbu s jedním z atomů kyslíku a dvě jednoduché vazby s dalšími dvěma kyslíky. Výsledkem jsou dva přebytečné elektrony, protože tyto dva kyslíky nejsou stabilní a je nutné, aby každý přijímal jeden elektron:

Uhličitanový anion je tvořen kovalentními vazbami, ale jeho sloučeninami, které jsou anorganické soli a minerály známé jako uhličitany, jsou iontové, protože tento radikál přijímá dva elektrony z nějakého kovu nebo polokovu a tvoří a iontová vazba.

Tyto sloučeniny jsou nerozpustné ve vodě, s výjimkou uhličitanu amonného ((NH₄)₂CO₃) a uhličitany vytvořené s alkalickými kovy (prvky rodiny 1: Li, Na, K, Rb, Cs a Fr). Téměř všechny jsou bílé pevné látky, jak je znázorněno na obrázku níže:

Dva nejběžnější a nejdůležitější každodenní příklady uhličitanů jsou uhličitan sodný (Na₂CO₃) a uhličitan vápenatý (CaCO₃). V prvním případě patří sodík do rodiny 1, který má elektron ve valenčním plášti a má tendenci tento elektron ztrácet, aby se stal stabilním. Protože uhličitanový anion potřebuje přijmout dva elektrony, váže se na dva atomy sodíku:

Nepřestávejte... Po reklamě je toho víc;)

Soda je lépe známá jako soda nebo soda, která se používá při výrobě mýdel, barviv, léků, papírů a při úpravě vody v bazénu. Ale jeho hlavní použití je při výrobě skla s uhličitanem vápenatým a pískem.

Vápník je rodina 2, která má tendenci ztrácet dva elektrony. Atom vápníku se tedy váže na uhličitanový radikál:

Uhličitan vápenatý je přítomen ve vápenci a mramoru. Na stalaktity a stalagmity které existují v jeskyních, jsou tvořeny tímto uhličitanem; mušle, korálové útesy a vaječné skořápky. Když bělíme stěny, kmeny stromů a jiná místa, používáme hydroxid vápenatý (Ca (OH)₂), který v průběhu času reaguje s atmosférickým oxidem uhličitým za vzniku uhličitanu vápenatého.

Uhličitany jsou na zemském povrchu velmi časté, jako v případě minerálů. Jeho krystalické retikulum se může v prostoru přeskupit dvěma způsoby: ortorombickou (jak je tomu v případě minerálu aragonitu uvedeného výše společně se vzorcem uhličitanu vápenatého) a rhombohedrální nebo trigonální, jako je tomu v případě kalcitu (jiného minerálu sestávajícího z uhličitanu vápenatého).

Uhličitany reagují v přítomnosti kyselin a uvolňují CO₂, což je snadno vidět na šumění.

Autor: Jennifer Fogaça
Vystudoval chemii

Chcete odkazovat na tento text ve školní nebo akademické práci? Dívej se:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. „Uhličitany“; Brazilská škola. K dispozici v: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/carbonatos.htm. Zpřístupněno 28. června 2021.