Добування карбону (іv) оксиду
В промисловості:
СаСО3
СаО + СО2↑
(прожарювання вапняку).
В лабораторії:
СаСО3 + 2НСІ = СаСІ2 + Н2О + СО2↑
мармур
Карбонатна кислота і карбонати
При розчиненні у воді вуглекислого газу утворюється невелика кількість карбонатної кислоти Н2СО3.
О – Н У вільному стані не існує, нестійка сполука.
О = С Існує лише у водному розчині.
О – Н
СО2
+ Н2О
↔ Н2СО3
↔ Н+
+ НСО3-
↔ 2Н+
+ СО32-
Карбонатна кислота – слабка, дисоціює на іони незначною мірою.
С
олі
|
Гідрогенкарбонати Легкорозчинні за винятком NaHCO3. Легко розкладаються при нагріванні: Са(НСО3) = СаСО3 + Н2О + СО2 NaHCO3 – питна сода (натрій гідроген карбонат), використовується в харчовій промисловості. |
Карбонати Всі нерозчинні, за винятком карбонатів лужних металів і амонію. Карбонати розкладаються за високих температур: СаСО3 = СаО + СО2 Всі карбонати – кристалічні речовини. Внаслідок дії кислот на карбонати виділяється оксид карбону (ІV): MgCO3 + 2HCI = MgCI2 + CO2↑ + H2O MgCO3 + 2H+ = Mg2+ + CO2↑ + H2O Карбонати можуть перетворюватися на кислі солі: СаСО3 + СО2 + Н2О = Са(НСО3)2 Са(НСО3)2 = СаСО3↓ + СО2↑ + Н2О К2СО3 – поташ, застосовується для виготовлення мила, скла. Na2CO3 – кальцинована сода. Na2CO3 ∙ 10Н2О – кристалічна сода. Використовуються у виробництві скла, мила, мийних засобів. |
|
Якісна реакція на СО32- Дія сильної кислоти («кипіння») СаСО3 + 2НСІ = СаСІ2 + СО2↑ + Н2О СО2 викликає помутніння вапняної води і баритової води. Са(ОН)2 + СО2 = СаСО3↓ + Н2О або Ва(ОН)2 + СО2 = ВаСО3↓ + Н2О Осад розчиняється при подальшому пропусканні СО2. | |
|
СаСО3 + Н2О + СО2 = Са(НСО3)2 «Скипання» розчину: СО32- + 2Н+ = СО2↑ + Н2О Випадає білий осад: Са2+ + СО32- = СаСО3↓ |
Твердість води
Твердість води зумовлюється тим, що, взаємодіючи з оксидом карбону (ІV), перетворює карбонати кальцію і магнію на розчинні кислі солі – гідроген карбонати:
СО2 + Н2О ↔ Н2СО3
СаСО3 + Н2О + СО2 = Са(НСО3)2
MgСО3 + СО2 + Н2О = Mg(НСО3)2
Твердість води, зумовлена наявністю іонів кальцію Са2+ та іонів магнію Mg2+ , називається загальною твердістю води. Чим вищий вміст у воді цих іонів, тим більша твердість води. Загальна твердість води складається з карбонатної (тимчасової) і
некарбонатної (сталої).
|
Карбонатна твердість води Спричиняється наявністю у воді кальцій і магній гідрогенкарбонатів. Пом’якшення води (усунення карбонатної твердості, тобто видалення з неї кальцій і магній гідрогенкарбонатів). 1. Кип’ятіння води: Са(НСО3)2 = СаСО3↓ + СО2↑ + Н2О Mg(НСО3)2 = MgСО3↓ + СО2↑ + Н2О Mg(НСО3)2 = Mg(OH)2↓ + 2СО2↑ 2. Додавання соди: Са(НСО3)2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaHCO3 Mg(НСО3)2 + Na2CO3 = MgCO3↓ + 2NaHCO3 3. Додавання гашеного вапна ( у промислових умовах): Са(НСО3)2 + Са(ОН)2 = 2CaCO3↓ + 2Н2О Mg(НСО3)2 + Са(ОН)2 = СаСО3↓ + MgCO3↓ + 2Н2О |
Некарбонатна твердість води Обумовлюється наявністю у воді сульфатів, хлоридів, нітратів кальцію і магнію. Усунення некарбонатної твердості води: 1. Содовий метод: CaSO4 + Na2CO3 = CaCO3↓ + Na2SO4 MgSO4 + Na2CO3 = MgCO3↓ + Na2SO4 CaCI2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaCI 2.Фосфатний метод: 3CaSO4 + 2Na3PO4 = Ca3(PO4)2↓ + 3Na2SO4 3MgSO4 + 2Na3PO4 = Mg3(PO4)2↓ + Na2SO4 |