Karbonati. Sestava, lastnosti in uporaba karbonatov

Karbonati so anorganske spojine, ki nastanejo z ionsko vezjo kovine ali polmetale s karbonatnim anionom, CO₃^2-.

Ogljik je četverovalenten, torej ima štiri elektrone v valentni lupini in lahko tvori štiri kovalentne vezi, da je stabilen, medtem ko je kisik dvovalenten, ima šest elektronov v valentni lupini in lahko tvori dve vezi, da sta stabilni, z osmimi elektroni. Tako obstaja velika težnja ogljika, da se veže na dva atoma kisika, ki sta stabilna (O ═ C ═ O → CO₂).

Toda drugi kisik se lahko kombinira z ogljikom, saj razmerje ionskih polmerov vodi do koordinacijskega števila, ki je enako 3 in tvori strukturo trikotni, v katerem je ogljik v središču, tvori dvojno vez z enim od atomov kisika in dve enojni vezmi z drugima dvema kisiki. Rezultat sta dva presežna elektrona, saj ta dva kisika nista stabilna, zato morata prejeti po en elektron:

Karbonatni anion tvorijo kovalentne vezi, vendar njegove spojine, ki so anorganske soli in minerali znani kot karbonati, so ionski, saj ta radikal sprejema dva elektrona iz neke kovine ali polmetal, ki tvorita a ionska vez.

Te spojine so v vodi netopne, z izjemo amonijevega karbonata ((NH₄)₂CO₃) in karbonati, tvorjeni z alkalnimi kovinami (elementi družine 1: Li, Na, K, Rb, Cs in Fr). Skoraj vse so bele trdne snovi, kot je prikazano na spodnji sliki:

Dva najpogostejša in najpomembnejša vsakdanja primera karbonatov sta natrijev karbonat (Na₂CO₃) in kalcijev karbonat (CaCO₃). V prvem primeru natrij sodi v družino 1, ki ima elektron v valentni lupini in ta elektron izgubi, da postane stabilen. Ker mora karbonatni anion sprejeti dva elektrona, se veže na dva atrija natrija:

Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)

Soda pepel je bolj znana kot soda ali soda in se uporablja pri izdelavi mil, barvil, zdravil, papirja in pri obdelavi vode v bazenih. Njegova glavna uporaba pa je kalcijev karbonat in pesek pri izdelavi stekla.

Kalcij je družina 2, ki ima težnjo izgubiti dva elektrona. Tako se kalcijev atom veže na karbonatni radikal:

Kalcijev karbonat je prisoten v apnencu in marmorju. Ob stalaktiti in stalagmiti ki obstajajo v jamah, so sestavljeni iz tega karbonata; školjke, koralni grebeni in jajčne lupine. Ko belimo stene, debla in druga mesta, uporabljamo kalcijev hidroksid (Ca (OH)₂), ki sčasoma reagira z atmosferskim ogljikovim dioksidom in tvori kalcijev karbonat.

Karbonati so zelo pogosti na površini Zemlje, tako kot pri mineralih. Njegov kristalni retikulum se lahko v vesolju preuredi na dva načina: ortorombični (kot je primer zgoraj prikazanega minerala aragonita skupaj s formulo kalcijevega karbonata) romboedrična ali trigonalna, kot je primer s kalcitom (drugi mineral, sestavljen iz kalcijevega karbonata).

Karbonati reagirajo v prisotnosti kislin in sproščajo CO₂, kar je zlahka vidno skozi šumeče.

Avtorica Jennifer Fogaça
Diplomiral iz kemije

Bi se radi sklicevali na to besedilo v šolskem ali akademskem delu? Poglej:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Karbonati"; Brazilska šola. Na voljo v: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/carbonatos.htm. Dostopno 28. junija 2021.