Karbonaadid. Karbonaatide koostis, omadused ja kasutusalad

Karbonaadid on anorgaanilised ühendid, mis moodustuvad metalli või poolmetalli ioonsel sidumisel karbonaataniooni, CO₃^2-.

Süsinik on neljavalentne, see tähendab, et selle valentskoores on neli elektroni ja see võib muuta neli kovalentset sidet stabiilseks, samal ajal kui hapnik on kahevalentne, valentskoores on kuus elektroni ja suudab luua kaks sidet stabiilseks, kaheksa elektronid. Seega on süsinikul tugev kalduvus seonduda kahe hapnikuaatomiga, mis kõik on stabiilsed (O ═ C ═ O → CO₂).

Kuid muu hapnik võib süsinikuga ühendada, kuna ioonraadiusete suhe viib struktuuri moodustava koordinatsiooniarvuni 3 kolmnurkne, milles süsinik on keskel, moodustades kaksiksideme ühe hapniku aatomiga ja kaks üksiksidet ülejäänud kahega oksügeenid. Tulemuseks on kaks üleliigset elektroni, kuna need kaks hapnikku pole stabiilsed ja vajavad igaüks ühe elektroni vastuvõtmist:

Karbonaatanioon moodustub kovalentsete sidemete kaudu, kuid selle ühendid, mis on anorgaanilised soolad ja mineraalid tuntud kui karbonaadid, on ioonsed, kuna see radikaal võtab mõnest metallist või poolmetallist vastu kaks elektroni, moodustades a iooniline side.

Need ühendid ei lahustu vees, välja arvatud ammooniumkarbonaat ((NH₄)₂CO₃) ja leelismetallidega moodustatud karbonaadid (perekonna 1 elemendid: Li, Na, K, Rb, Cs ja Fr). Peaaegu kõik on valged tahked ained, nagu on näidatud alloleval pildil:

Karbonaatide kaks kõige tavalisemat ja olulisemat igapäevast näidet on naatriumkarbonaat (Na₂CO₃) ja kaltsiumkarbonaat (CaCO₃). Esimesel juhul kuulub naatrium perekonda 1, mille valentskoores on elektron ja see elektron kipub kaotama stabiilseks. Kuna karbonaatanioon peab vastu võtma kaks elektroni, seondub see kahe naatriumiaatomiga:

Ärge lõpetage kohe... Peale reklaami on veel;)

Soodatuhka tuntakse pigem sooda või soodana, seda kasutatakse seepide, värvainete, ravimite, paberite valmistamiseks ja basseinivee töötlemiseks. Kuid selle peamine kasutusala on klaasi tootmisel kaltsiumkarbonaat ja liiv.

Kaltsium on perekond 2, millel on kalduvus kaotada kaks elektroni. Seega seondub kaltsiumiaatom karbonaatradikaaliga:

Kaltsiumkarbonaati leidub lubjakivis ja marmoris. Kell stalaktiidid ja stalagmiidid koobastes esinevad karbonaadist koosnevad; kestad, korallrahud ja munakoored ka. Seinte, puutüvede ja muude kohtade valgendamisel kasutame kaltsiumhüdroksiidi (Ca (OH)₂), mis aja jooksul reageerib atmosfääri süsinikdioksiidiga, moodustades kaltsiumkarbonaadi.

Karbonaadid on maakera pinnal väga levinud, nagu mineraalide puhul. Selle kristalliline retikulum võib end ruumis ümber korraldada kahel viisil: ortorombiline (nagu näiteks ülaltoodud mineraalse aragoniidi ja kaltsiumkarbonaadi valemiga) ja rombohedraalne või trigonaalne, nagu näiteks kaltsiit (teine ​​kaltsiumkarbonaadist koosnev mineraal).

Karbonaadid reageerivad hapete juuresolekul, eraldades CO₂, mis on kergesti nähtav läbi kihiseva.

Autor Jennifer Fogaça
Lõpetanud keemia

Kas soovite sellele tekstile viidata koolis või akadeemilises töös? Vaata:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Karbonaadid"; Brasiilia kool. Saadaval: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/carbonatos.htm. Juurdepääs 28. juunil 2021.