Karbonati su anorganski spojevi nastali ionskom vezom metala ili polumetala s karbonatnim anionom, CO32-.
Ugljik je četverovalentni, odnosno ima četiri elektrona u valentnoj ljusci i može stvoriti četiri kovalentne veze kako bi bio stabilan, dok je kisik dvovalentan, ima šest elektrona u valentnoj ljusci i može stvoriti dvije veze kako bi bio stabilan, s osam elektroni. Dakle, postoji snažna tendencija da se ugljik veže za dva atoma kisika, koji su svi stabilni (O ═ C ═ O → CO2).
Ali ostali kisik može se kombinirati s ugljikom, jer omjer ionskih radijusa dovodi do koordinacijskog broja jednakog 3, tvoreći strukturu trokutasti u kojem je ugljik u središtu, stvarajući dvostruku vezu s jednim od atoma kisika i dvije jednostruke veze s druga dva kisika. Rezultat su dva viška elektrona, budući da ta dva kisika nisu stabilna, te trebaju primiti po jedan elektron:
Karbonatni anion nastaje kovalentnim vezama, ali njegovi spojevi, koji su anorganske soli i minerali poznati kao karbonati, ionski su, jer ovaj radikal prima dva elektrona iz nekog metala ili polumetala, tvoreći ionska veza.
Ti su spojevi netopivi u vodi, osim amonijevog karbonata ((NH4)2CO3) i karbonati nastali alkalnim metalima (elementi obitelji 1: Li, Na, K, Rb, Cs i Fr). Gotovo sve su bijele krutine, kao što je prikazano na donjoj slici:
Dva najčešća i najvažnija svakodnevna primjera karbonata su natrijev karbonat (Na2CO3) i kalcijev karbonat (CaCO3). U prvom slučaju, natrij pripada obitelji 1, koji ima elektron u valentnoj ljusci i nastoji izgubiti taj elektron da bi postao stabilan. Kako karbonatni anion treba primiti dva elektrona, on se veže na dva atoma natrija:
Soda pepeo je poznatija kao soda ili soda, a koristi se u proizvodnji sapuna, boja, lijekova, papira i u liječenju vode u bazenu. Ali njegova je glavna primjena s kalcijevim karbonatom i pijeskom u proizvodnji stakla.
Kalcij je obitelj 2 koja ima tendenciju gubljenja dva elektrona. Dakle, atom kalcija veže se na karbonatni radikal:
Kalcijev karbonat prisutan je u vapnencu i mramoru. Na stalaktiti i stalagmiti koji postoje u špiljama sastoje se od ovog karbonata; ljuske, koraljni grebeni i ljuske jaja. Kada krečimo zidove, debla i druga mjesta, koristimo kalcijev hidroksid (Ca (OH)2), koji s vremenom reagira s atmosferskim ugljičnim dioksidom dajući kalcijev karbonat.
Karbonati su vrlo česti na zemljinoj površini, kao u slučaju minerala. Njegov kristalni retikulum može se preurediti u svemiru na dva načina: ortorombični (kao što je slučaj s gore prikazanim mineralom aragonitom zajedno s formulom kalcijevog karbonata) i romboedrični ili trigonalni, kao što je slučaj s kalcitom (drugi mineral koji se sastoji od kalcijevog karbonata).
Karbonati reagiraju u prisutnosti kiselina, oslobađajući CO2, što se lako vidi kroz šumeće.
Napisala Jennifer Fogaça
Diplomirao kemiju
