Karbonater. Sammansättning, egenskaper och tillämpningar av karbonater

Karbonater är oorganiska föreningar bildade genom jonbindning av en metall eller halvmetall med karbonatanjonen, CO₃^2-.

Kol är fyrvärtigt, det vill säga det har fyra elektroner i valensskalet, och det kan göra fyra kovalenta bindningar för att vara stabila, medan syre är tvåvärt, har sex elektroner i valensskalet och kan skapa två bindningar för att vara stabila, med åtta elektroner. Således finns det en stark tendens för ett kol att binda till två syreatomer, som alla är stabila (O ═ C ═ O → CO₂).

Men annat syre kan kombineras med kol, eftersom förhållandet mellan joniska radier leder till ett koordinationsnummer lika med 3 och bildar en struktur triangulär där kolet är i centrum, vilket ger en dubbelbindning med en av syreatomerna och två enkelbindningar med de andra två oxygener. Resultatet är två överskott av elektroner, eftersom dessa två oxygener inte är stabila och behöver ta emot en elektron vardera:

Karbonatanjonen bildas av kovalenta bindningar, men dess föreningar, som är oorganiska salter och mineraler kända som karbonater, är joniska, eftersom denna radikal tar emot två elektroner från någon metall eller halvmetall och bildar en jonbindning.

Dessa föreningar är olösliga i vatten, med undantag av ammoniumkarbonat ((NH₄)₂CO₃) och karbonater bildade med alkalimetaller (element i familj 1: Li, Na, K, Rb, Cs och Fr). Nästan alla är vita fasta ämnen, som visas i bilden nedan:

De två vanligaste och viktigaste vardagsexemplen på karbonater är natriumkarbonat (Na₂CO₃) och kalciumkarbonat (CaCO₃). I det första fallet tillhör natrium familjen 1, med en elektron i valensskalet och tenderar att förlora denna elektron för att bli stabil. Eftersom karbonatanjonen behöver ta emot två elektroner binder den till två natriumatomer:

Sluta inte nu... Det finns mer efter reklam;)

Soda är bättre känd som läsk eller läsk och används vid tillverkning av tvålar, färgämnen, läkemedel, papper och vid behandling av poolvatten. Men dess huvudsakliga tillämpning är med kalciumkarbonat och sand vid tillverkning av glas.

Kalcium är familj 2 och har en tendens att förlora två elektroner. Således binder en kalciumatom till en karbonatradikal:

Kalciumkarbonat finns i kalksten och marmor. På stalaktiter och stalagmiter som finns i grottor består av detta karbonat; skal, korallrev och äggskal också. När vi vitkalkar väggar, trädstammar och andra platser använder vi kalciumhydroxid (Ca (OH)₂), som över tiden reagerar med atmosfärisk koldioxid för att bilda kalciumkarbonat.

Karbonater är mycket vanliga på jordytan, som i fallet med mineraler. Dess kristallina retikulum kan ordna sig själv i rymden på två sätt: det ortorombiska (som är fallet med mineralen aragonit som visas ovan tillsammans med kalciumkarbonatformeln) och rombohedral eller trigonal, som det är fallet med kalcit (ett annat mineral bestående av kalciumkarbonat).

Karbonater reagerar i närvaro av syror och frigör CO₂, som lätt ses genom en brus.

Av Jennifer Fogaça
Examen i kemi

Vill du hänvisa till texten i en skola eller ett akademiskt arbete? Se:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Karbonater"; Brasilien skola. Tillgänglig i: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/carbonatos.htm. Åtkomst den 28 juni 2021.