Личные инструменты

2168
з математики

132
учня

168
для 11 класу

443
відкореговано


Вашій увазі

24638
уроків


Карбонатна кислота. Солі карбонатної кислоти, їх поширення в природі та застосування

'Гіпермаркет Знань>>Хімія>>Хімія 10 клас>> Карбонатна кислота. Солі карбонатної кислоти, їх поширення в природі та застосування

'
Карбонатна кислота

Солетвірному оксиду карбону(IV) С02 відповідає карбонатна кислота Н2С03.

Карбонатна кислота Н2С03 — нестійка сполука. Вона існує лише у водному розчині. Під час намагання виділити її з розчину вона легко розкладається на воду і оксид карбону(IV). У водному розчині має місце рівновага:

CO2 + H2O ⇔Н2С03 ⇔Н+ + НСОз-⇔2Н++ СО2-3


Цим пояснюються кислотні властивості карбонатної кислоти Н2С03. Карбонатна кислота належить до слабких кислот, тобто дисоціює на йони незначною мірою. Як двохосновна, вона утворює два ряди солей: середні — карбонати і кислі — гідрокарбонати.


Наприклад: Na2СО3 — карбонат натрію, NaНС03 — гідрокарбонат натрію; СаС03 — карбонат кальцію і Са(НС03)2 — гідрокарбонат кальцію.


Карбонати — кристалічні речовини. У воді не розчиняються, за винятком карбонатів лужних металів та амонію.

Унаслідок дії кислот на сухі карбонати або їхні водні розчини виділяється оксид карбону(IV), що викликає спінювання:

СаС03 + 2НСl = СаСІ2 + С02 ↑ + Н20


Наведене рівняння запишіть у йонній формі, а також складіть два рівняння реакцій, шо ілюструють дію інших кислот на карбонати та їхні розчини.


Лабораторна робота 7

Якісна реакція на карбонат-іони

У дві пробірки всипте потроху (аби тільки вкрилось дно) карбонату магнію і карбонату натрію. В обидві пробірки додайте по 1 мл розбавленої хлоридної кислоти й одразу ж закрийте кожну пробірку пробкою з відведеною трубкою, кінець якої опустіть у пробірку з вапняною водою (розчин Са(ОН)2). Що спостерігається? Напишіть рівняння реакцій у молекулярній, повній та скороченій йонних формах. Зробіть висновок, що є реактивом на карбонат-іони СО2-3.

Отже, для розпізнавання карбонатів (і гідрокарбонатів) використовують сильні кислоти. Під час їх дії відбувається характерне «закипання» внаслідок бурхливого виділення вуглекислого газу С02. Реакція виражається таким йонним рівнянням:

СО2-3+ 2Н+ = С02 + Н20


Поясніть, чому карбонатами, як і основами, можна користуватися для нейтралізації кислот.

Практичне значення

Із солей карбонатної кислоти важливе значення має карбонат кальцію СаС03. Він зустрічається в природі у вигляді мармуру, вапняку, крейди. Мармур використовують як оздоблювальний матеріал у будівництві та скульптурі, вапняк — для добування вапна, яке також застосовується у будівництві, а крім того, вноситься у грунт для зниження кислотності і поліпшення його структури. Крейду застосовують для побілки, а також у скляній, гумовій та інших галузях промисловості.

Карбонат кальцію СаС03 у воді не розчиняється. Тому вапняна вода (розчин гідроксиду кальцію) внаслідок пропускання крізь неї оксиду карбону(IV) стає каламутною:

Са(ОН)2 + С02 = СаС03↓+ Н20


Проте, якщо пропускати С02 довго, то каламуть із часом зникає. Це пояснюється утворенням розчинної кислої солі — гідрокарбонату кальцію:

СаС03 + С02 + Н20 = Са(НС03)2


Гідрокарбонат кальцію Са(НС03)2 — речовина нестійка.


Під час кип'ятіння розчину або тривалого стояння на повітрі гідрокарбонат розкладається з виділенням С02 й утворенням середньої солі:

Са(НС03)2 = СаС03↓ + C02↑ + Н20


Гідрокарбонати лужноземельних металів, на відміну їх карбонатів, добре розчиняються у воді. Розчинністю гідрокарбонатів у воді пояснюється постійне пересування карбонатів у природі. Ґрунтові води, що містять С02, проходячи крізь ґрунт і особливо крізь шари вапняку, розчиняють карбонат кальцію й виносять його з собою у вигляді гідрокарбонату в струмки, річки й море.


Звідти він потрапляє в організм морських тварин і йде на побудову їхніх кістяків або, виділяючи вуглекислий газ, знову перетворюється на карбонат кальцію і відкладається у вигляді вапняку і т. д.

Карбонат натрію Na2C03 (кальцинована сода) і його кристалогідрат Na2C03 • 10Н2О (кристалічна сода) використовуються у виробництві скла, мила, мийних засобів, барвників тощо. У великій кількості їх потребують целюлозно-паперова, текстильна, нафтова та інші галузі промисловості.

Гідрокарбонат натрію NaHC03 (питна сода) широко використовується під час випікання хліба, у харчовій промисловості, медицині, побуті. Питна сода входить до складу наповнювачів для вогнегасників.

Карбонат калію К2С03 (поташ) застосовують для виготовлення мила, тугоплавкого скла, у фотосправі.

Твердість води

Вода, що біжить вапнистими гірськими породами, взаємодіє з оксидом карбону(IV) і перетворює карбонати кальцію й магнію на розчинні кислі солі — гідрокарбонати.


Напишіть відповідні рівняння реакцій у молекулярній та йонній формах.


Перетворення нерозчинних карбонатів на розчинні гідрокарбонати призводить до вимивання карбонатів із земної кори, внаслідок чого утворюються порожнини — печери. А вода, що насичується розчинними гідрокарбонатами кальцію і магнію та іншими солями, стає твердою.


Твердість води, зумовлена наявністю йонів кальцію Са2+ і йонів магнію Mg2+, називається загальною твердістю води.

Чим вищий вміст у воді цих йонів, тим більша твердість води.

Загальна твердість води складається з карбонатної (тимчасової) і некарбонатної (постійної). Карбонатна твердість спричинюється наявністю у воді гідрокарбонатів кальцію і магнію. Вона усувається кип'ятінням. Некарбонатна твердість обумовлюється наявністю у воді сульфатів, хлоридів, нітратів тощо кальцію і магнію.

Ми розглядатимемо карбонатну, або тимчасову, твердість води.


Тверда вода непридатна для промислових і господарських потреб. У ній погано намилюється мило, дуже важко вимити волосся, прати білизну; погано розварюються овочі, а якщо використовувати таку воду у парових котлах, то утворюється накип. Він має погану теплопровідність, тому спричинює місцеве перегрівання стінок. Випадкове відлущення частини накипу від розпеченої стінки може призвести до швидкого випаровування води і вибуху котла.

З таких причин тверду воду перед використанням треба пом'якшувати, тобто видаляти з неї гідрокарбонати кальцію і магнію, переводячи їх у нерозчинні. Цього досягають насамперед кип'ятінням води. При цьому гідрокарбонати кальцію та магнію розкладаються:

Са(НС03)2 = СаС03↓ + C02↑ + Н20

Mg(HC03)2 = MgCО3↓ + С02↑ + Н20

Mg(HC03)2 = Mg(OH)2↓ + 2C02


Карбонати кальцію та магнію, а також гідроксид магнію випадають в осад, і вода втрачає твердість.

У домашніх умовах (під час прання, наприклад) для пом'якшення води можна додавати соду Na2C03, у промислових умовах — частіше додають гашене вапно Са(ОН)2 та інші речовини:

Са(НС03)2 + Na2C03 = СаС03↓ + 2NaHC03

Са(НС03)2 + Са(ОН)2 = 2СаС03↓ + 2Н2

Напишіть наведені рівняння реакцій у йонній формі.

Завдання для самоконтролю
1. У першу порцелянову чашку насипали карбонат кальцій в другу — нітрат калію, в третю — хлорид натрію і почали прожарювати, забувши позначити вміст чашок. Як можна, спостерігаючи процес прожарювання і випробовуючи продукти реакції розпізнати взяті солі?
2. Як здійснити такі перетворення:
а)  Са → Са(ОН)2 → СаС03 → СаО → Са(ОН)2 → СаСl2;
б)  MgCl2 → MgC03 → Mg(HC03)2 → MgC03 → C02 →Na2C03?
Напишіть відповідні рівняння реакцій.
3. Як, маючи у розпорядженні тільки хлоридну кислоту розпізнати карбонат барію, сульфат барію, сульфіт барію? Відповідь проілюструйте рівняннями реакцій.
4. Як позбутися тимчасової твердості води? Відповідь проілюструйте рівняннями реакцій у молекулярній та йонній формах.
5. Крізь розчин їдкого натру пропустили 5,6 л (н.у.) оксиду карбону(IV). Маса утвореного гідрокарбонату натрію становить
(а) 21 г; (б) 42 г; (в) 84 г; (г) 168 г.
6. Внаслідок термічного розкладу 1 моль гідрокарбонату натрію, масова частка домішок в якому становить 2 %, утворюється вуглекислий газ об'ємом (н.у.)
(а) 5,5 л; (б) 11 л; (в) 22 л; (г) 22,4 л.
7. Для аналізу вапняку на вміст карбонату кальцію взяли наважку 5 г. На розчинення карбонату, який міститься у цій пробі, витрачено 100 мл 0,9 М розчину хлороводню. Яка масова частка карбонату кальцію у вапняку?
8. Суміш карбонату і гідрокарбонату натрію масою 146 г нагрівали доти, поки не припинилось зменшення маси. Маса залишку, що утворився після нагрівання, становить 137 г. Обчисліть масову частку карбонату натрію у цій суміші.



Н.М. Буринська, Л.П. Величко, Хімія, 10 клас
Вислано читачами з інтернет-сайтів  


Матеріали з хімії, завдання та відповіді по класам, плани конспектів уроків з хімії для 10 класу

Зміст уроку
1236084776 kr.jpg конспект уроку і опорний каркас                      
1236084776 kr.jpg презентація уроку 
1236084776 kr.jpg акселеративні методи та інтерактивні технології
1236084776 kr.jpg закриті вправи (тільки для використання вчителями)
1236084776 kr.jpg оцінювання 

Практика
1236084776 kr.jpg задачі та вправи,самоперевірка 
1236084776 kr.jpg практикуми, лабораторні, кейси
1236084776 kr.jpg рівень складності задач: звичайний, високий, олімпійський
1236084776 kr.jpg домашнє завдання 

Ілюстрації
1236084776 kr.jpg ілюстрації: відеокліпи, аудіо, фотографії, графіки, таблиці, комікси, мультимедіа
1236084776 kr.jpg реферати
1236084776 kr.jpg фішки для допитливих
1236084776 kr.jpg шпаргалки
1236084776 kr.jpg гумор, притчі, приколи, приказки, кросворди, цитати

Доповнення
1236084776 kr.jpg зовнішнє незалежне тестування (ЗНТ)
1236084776 kr.jpg підручники основні і допоміжні 
1236084776 kr.jpg тематичні свята, девізи 
1236084776 kr.jpg статті 
1236084776 kr.jpg національні особливості
1236084776 kr.jpg словник термінів                          
1236084776 kr.jpg інше 

Тільки для вчителів
1236084776 kr.jpg ідеальні уроки 
1236084776 kr.jpg календарний план на рік 
1236084776 kr.jpg методичні рекомендації 
1236084776 kr.jpg програми
1236084776 kr.jpg обговорення

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.