Химическая энциклопедия

КАРБОНАТЫ НЕОРГАНИЧЕСКИЕ (от лат. carbo, род. падеж carbonis - уголь), соли угольной к-ты. Существуют средние карбонаты (К.) с анионом СО₃^2- и кислые, или гидрокарбонаты (устар. бикарбонаты), с анионом HCO₃^-. К. - кристаллич. в-ва. Большинство средних солей металлов в степени окисления +2 кристаллизуется в гексагoн. решетке типа кальцита или ромбич. типа арагонита. Из средних К. в воде раств. только соли щелочных металлов, аммония и Тl(I). В результате значит. гидролиза их р-ры имеют щелочную р-цию. наиб. трудно раств. К. металлов в степени окисления +2 (см. табл.). Напротив, все гидрокарбонаты хорошо раств. в воде. При обменных р-циях в водных р-рах между солями металлов и Na₂CO₃ осадки средних К. образуются в тех случаях, когда их р-римость значительно меньше, чем соответствующих гидроксидов. Это имеет место для Са, Sr и их аналогов, лантаноидов, Ag(I), Mn(II), Pb(II) и Cd(II).

Остальные катионы при взаимод. с растворенными К. в результате гидролиза могут давать не средние, а основные К. или даже гидроксиды. Средние К., содержащие многозарядные катионы, иногда удается осадить из водных р-ров в присут. большого избытка СО₂. Хим. св-ва К. обусловлены их принадлежностью к классу неорг. солей слабых к-т. Характерные особенности К. связаны с их плохой р-римостью, а также термич. нестойкостью как самих К., так и Н₂СО₃. Эти св-ва используются при анализе К., основанном либо на их разложении сильными к-тами и количеств. поглощении выделяющегося при этом СО₂ р-ром щелочи, либо на осаждении иона СО₃^2- из р-ра в виде ВаСО₃. При действии избытка СО₂ на осадок среднего К. в р-ре образуется гидрокарбонат, напр.: СаСО₃ + Н₂О + СО₂ : Са(НСО₃)₂. Присутствие гидрокарбонатов в прир. воде обусловливает ее временную жесткость (см. Жесткость воды ). Гидрокарбонаты при легком нагр. уже при низких т-рах вновь превращаются в средние К., к-рые при нагр. разлагаются до оксида и СО₂. Чем активнее металл, тем выше т-ра разложения его К. Так, Na₂CO₃ плавится без разложения при 857 °С, а для карбонатов Са, Mg и Аl равновесные давления разложения достигают 0,1 МПа при т-рах соотв. 820, 350 и 100 °С. К. весьма широко распространены в природе, что обусловлено участием СО₂ и Н₂О в процессах минералообразования. К. играют большую роль в глобальных равновесиях между газообразным СО₂ в атмосфере, растворенным СО₂ и ионами HCO₃^- и СО₃^2- в гидросфере и твердыми солями в литосфере. Важнейшие минералы - кальцит СаСО₃, магнезит MgCO₃, сидерит FeCO₃, смитсонит ZnCO₃ и нек-рые др. (см. Карбонаты природные ). Известняк состоит в осн. из кальцита или кальцитовых скелетных остатков организмов, редко из арагонита. Известны также прир. гидратированные К. щелочных металлов и Mg (напр., MgCO₃.3H₂O, Na₂CO₃.10H₂O), двойные К. [напр., доломит CaMg(CO₃)₂, трона Na₂CO₃.NaHCO₃.2H₂O] и основные [малахит CuCO₃.Cu(OH)₂, гидроцеруссит 2РbСО₃.Рb(ОН)₂]. Hаиб. важны калия карбонат , кальция карбонат и натрия карбонат . Мн. прир. К. весьма ценные металлич. руды (напр., карбонаты Zn, Fe, Mn, Pb, Cu). Гидрокарбонаты выполняют важную физиол. роль, являясь буферными в-вами, регулирующими постоянство рН крови. П. М. Чукуров.