Карбонаты

Карбонаты

Карбонатами называют соли, образованные металлом и кислотным остатком угольной кислоты. Другое название этих солей – углекислые.

Карбонаты делят на средние, гидрокарбонаты и гидроксикарбонаты. Они же называются соответственно нормальными, кислыми и основными. В средних нет ничего лишнего. В гидрокарбонатах присутствует подкисляющий ион водорода. В основных – подщелачивающий гидроксид-ион.

Какие свойства характерны для карбонатов

Углекислые соли металлов средней и малой активности слабо растворяются в воде. Хорошо растворяются только аммоний и щелочные металлы. Эти растворы дают щелочную среду, как и углекислый натрий – всем хорошо знакомая сода. Самая низкая растворимость у карбонатов свинца, бария, стронция, кальция.

Гидрокарбонаты отлично водорастворимы. При нагреве они превращаются в нормальные карбонаты, при этом выпадают в осадок. Нормальные углекислые соли от высоких температур разлагаются на окиси металлов и диоксид углерода.

При смешивании кислот с карбонатами тоже выделяется диоксид углерода. Происходит вскипание – обильное выделение пены. По этой реакции углекислые соли можно отличить от других похожих по цвету и виду кристаллов веществ.

По цвету порошки карбонатов чаще всего белые. За редким исключением среди некоторых редкоземельных металлов. Например, углекислый неодим – фиолетовый.

Не стоит путать карбонаты с карбонитридами. Карбонитриды – очень твердые вещества, в которых металл прочно соединен с азотом и углеродом. А карбонаты – рыхлые хрупкие вещества, легко измельчаются в порошок.

Как используют карбонаты

Из природных карбонатов в основном получают чистые металлы. Сначала разлагают их нагреванием до оксидов, а потом восстанавливают водородом, углем или способом алюмотермии. Так получают цирконий, редкоземы. Известняк, витерит и магнезит, они же углекислые соли кальция, бария, магния, применяют в производстве стройматериалов.

Сода, а также поташ, то есть углекислые соединения натрия и калия, нужны для химического синтеза, производства мыла и стекла. Из более дорогих карбонатов – углекислого скандия, лития, тулия, циркония, церия, иттрия производят стекло и керамику с повышенной химической стойкостью.

Карбонат лития применяют для получения ситаллов, пластмасс, фарфора с электроизоляционными качествами, удаления серы из стали. А также как удобрение, кормовую добавку и психотропное средство.

Карбонат тулия нужен для изготовления лазеров и люминофоров. Углекислый цирконий находит применение в производстве краски, электронных приборов, косметических и медицинских препаратов. Карбонат церия используется в качестве катализатора и очистителя выхлопных газов. Углекислый цезий – качественный реагент в аналитике. А также сырье и катализатор для реакций органического синтеза, как и карбонаты рубидия, неодима.