Węglany to związki nieorganiczne powstające w wyniku wiązania jonowego metalu lub półmetalu z anionem węglanowym, CO32-.
Węgiel jest czterowartościowy, to znaczy ma cztery elektrony w powłoce walencyjnej i może tworzyć cztery wiązania kowalencyjne, aby być stabilnym, podczas gdy tlen jest dwuwartościowy, ma sześć elektronów w powłoce walencyjnej i jest w stanie utworzyć dwa wiązania, aby były stabilne, z ośmioma elektrony. Tak więc istnieje silna tendencja węgla do wiązania się z dwoma atomami tlenu, z których wszystkie są stabilne (O ═ C ═ O → WSPÓŁ2).
Ale inny tlen może łączyć się z węglem, ponieważ stosunek promieni jonowych prowadzi do liczby koordynacyjnej równej 3, tworząc strukturę trójkątny, w którym węgiel znajduje się w środku, tworząc podwójne wiązanie z jednym z atomów tlenu i dwa pojedyncze wiązania z pozostałymi dwoma tlen. Rezultatem są dwa nadmiarowe elektrony, ponieważ te dwa tleny nie są stabilne i każdy musi otrzymać jeden elektron:
Anion węglanowy tworzą wiązania kowalencyjne, ale jego związki, które są solami nieorganicznymi i minerałami znane jako węglany, są jonowe, ponieważ ten rodnik otrzymuje dwa elektrony z jakiegoś metalu lub półmetalu, tworząc wiązanie jonowe.
Związki te są nierozpuszczalne w wodzie, z wyjątkiem węglanu amonu ((NH4)2WSPÓŁ3) i węglany utworzone z metali alkalicznych (pierwiastki z rodziny 1: Li, Na, K, Rb, Cs i Fr). Prawie wszystkie są białymi ciałami stałymi, jak pokazano na poniższym obrazku:
Dwa najczęstsze i najważniejsze codzienne przykłady węglanów to węglan sodu (Na2WSPÓŁ3) i węglan wapnia (CaCO3). W pierwszym przypadku sód należy do rodziny 1, ma elektron w powłoce walencyjnej i ma tendencję do utraty tego elektronu, aby stać się stabilnym. Ponieważ anion węglanowy musi otrzymać dwa elektrony, wiąże się z dwoma atomami sodu:
Soda kalcynowana jest lepiej znana jako soda lub soda i jest używana do produkcji mydeł, barwników, leków, papieru oraz do uzdatniania wody basenowej. Ale jego głównym zastosowaniem jest węglan wapnia i piasek w produkcji szkła.
Wapń należy do rodziny 2, która ma tendencję do utraty dwóch elektronów. Tak więc atom wapnia wiąże się z rodnikiem węglanowym:
Węglan wapnia występuje w wapieniu i marmurze. W stalaktyty i stalagmity które istnieją w jaskiniach składają się z tego węglanu; muszle, rafy koralowe i skorupki jajek. Do bielenia ścian, pni drzew i innych miejsc używamy wodorotlenku wapnia (Ca(OH)2), który z czasem reaguje z atmosferycznym dwutlenkiem węgla, tworząc węglan wapnia.
Węglany są bardzo powszechne na powierzchni Ziemi, podobnie jak w przypadku minerałów. Jego retikulum krystaliczne może zmieniać się w przestrzeni na dwa sposoby: rombowo (jak w przypadku mineralnego aragonitu pokazanego powyżej wraz ze wzorem węglanu wapnia) oraz romboedryczny lub trygonalny, jak w przypadku kalcytu (inny minerał składający się z węglanu wapnia).
Węglany reagują w obecności kwasów uwalniając CO2, który jest łatwo widoczny poprzez musowanie.
Jennifer Fogaça
Absolwent chemii
