Uhličitany. Zloženie, vlastnosti a použitie uhličitanov

Uhličitany sú anorganické zlúčeniny tvorené iónovou väzbou kovu alebo polokovu s uhličitanovým aniónom, CO₃^2-.

Uhlík je štvormocný, to znamená, že má vo valenčnej škrupine štyri elektróny a môže vytvárať stabilné štyri kovalentné väzby, zatiaľ čo kyslík je dvojmocný, má šesť elektrónov vo valenčnej škrupine a je schopný vytvoriť dve väzby, ktoré majú byť stabilné, s ôsmimi elektróny. Existuje teda silná tendencia k väzbe uhlíka na dva atómy kyslíka, z ktorých všetky sú stabilné (O ═ C ═ O → CO₂).

Ale iný kyslík sa môže kombinovať s uhlíkom, pretože pomer iónových polomerov vedie ku koordinačnému číslu rovnému 3, ktoré vytvára štruktúru trojuholníkový, v ktorom je uhlík v strede, čím vytvára dvojitú väzbu s jedným z atómov kyslíka a dve jednoduché väzby s ďalšími dvoma kyslíky. Výsledkom sú dva prebytočné elektróny, pretože tieto dva kyslíky nie sú stabilné a je potrebné, aby každý z nich prijal jeden elektrón:

Uhličitanový anión je tvorený kovalentnými väzbami, ale jeho zlúčeninami, ktorými sú anorganické soli a minerály známe ako uhličitany, sú iónové, pretože tento radikál prijíma dva elektróny z nejakého kovu alebo polokovu, pričom vytvára a iónová väzba.

Tieto zlúčeniny sú nerozpustné vo vode, s výnimkou uhličitanu amónneho ((NH₄)₂CO₃) a uhličitany tvorené s alkalickými kovmi (prvky rodiny 1: Li, Na, K, Rb, Cs a Fr). Takmer všetky sú biele pevné látky, ako je znázornené na obrázku nižšie:

Dva najbežnejšie a najdôležitejšie každodenné príklady uhličitanov sú uhličitan sodný (Na₂CO₃) a uhličitan vápenatý (CaCO₃). V prvom prípade patrí sodík do rodiny 1, ktorý má elektrón vo valenčnom plášti a má tendenciu tento elektrón strácať, aby sa stal stabilným. Pretože uhličitanový anión musí prijímať dva elektróny, viaže sa na dva atómy sodíka:

Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)

Sóda je známejšia ako sóda alebo sóda, ktorá sa používa na výrobu mydiel, farbív, liekov, papiera a na úpravu vody v bazénoch. Ale jeho hlavné použitie je pri výrobe skla s uhličitanom vápenatým a pieskom.

Vápnik je rodina 2, ktorá má tendenciu strácať dva elektróny. Atóm vápnika sa teda viaže na uhličitanový radikál:

Uhličitan vápenatý je prítomný vo vápenci a mramore. O stalaktity a stalagmity ktoré existujú v jaskyniach, sú tvorené týmto uhličitanom; mušle, koralové útesy a vaječné škrupiny tiež. Keď bielime steny, kmene stromov a iné miesta, používame hydroxid vápenatý (Ca (OH)₂), ktorý časom reaguje s atmosférickým oxidom uhličitým za vzniku uhličitanu vápenatého.

Uhličitany sú na zemskom povrchu veľmi časté, ako v prípade minerálov. Jeho kryštalické retikulum sa môže v priestore usporiadať dvoma spôsobmi: ortorombickým (ako je to v prípade minerálu aragonitu uvedeného vyššie spolu so vzorcom uhličitanu vápenatého) a romboedrický alebo trigonálny, ako je to v prípade kalcitu (ďalší minerál pozostávajúci z uhličitanu vápenatého).

Uhličitany reagujú v prítomnosti kyselín a uvoľňujú CO₂, ktorý je ľahko viditeľný cez šumenie.

Autor: Jennifer Fogaça
Vyštudoval chémiu

Prajete si odkaz na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. „Uhličitany“; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/carbonatos.htm. Prístup k 28. júnu 2021.