Соли угольной кислоты — твердые кристаллические вещества.
Карбонат натрия Na2CO3 — сода — важнейший продукт химической промышленности.
Применяется:
- Для снижения жесткости воды, так как соли кальция и магния, присутствие которых обуславливает жесткость воды, взаимодействуют с карбонатом натрия с образованием осадка:
CaCl2 + Na2CO3 = 2NaCl + CaCO3↓ (1) - В качестве моющего средства, так как раствор соды обладает щелочной реакцией вследствие гидролиза (взаимодействия с водой):
CO32− + HOH = HCO3− + OH− (2) - В производстве стекла, мыла. В нефтяной, целлюлозно-бумажной промышленности.
Соду в промышленности получают прокаливанием гидрокарбоната натрия — питьевой соды:
2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2↑ (3)
Питьевая сода применяется:
- для выпечки в качестве разрыхлителя, лучше с добавлением лимонной кислоты:
NaHCO3 + H+ = Na+ + H2O + CO2↑ - 2%-ный раствор — для нейтрализации кислоты, попавшей на кожу (та же реакция)
- Питьевая сода тоже гидролизуется и обладает щелочной реакцией раствора, поэтому применяется для мытья посуды, чистки сантехники и т. п.
- В составе наполнителя в пенных огнетушителях.
Химику полезно знать, что из-за образования большого количества газа сода не используется при попадании кислоты в пищеварительный тракт. В этом случае применяется оксид магния.
Карбонат калия K2CO3 — пота́ш. Белый порошок, расплывающийся во влажном воздухе и хорошо растворимый в воде.
Применяется для получения жидкого мыла, тугоплавкого и хрустального стекла.
Карбонат кальция широко встречается в природе в виде мела, известняка, мрамора (минерал кальцит). Нерастворим в воде, гидрокарбонат кальция малорастворим.
Применение:
- В строительстве. Известняк — для кладки стен и, в виде щебня, для бетонных работ, строительства дорог. Мел — в виде порошка как наполнитель в шпаклевках, замазках, масти́ках. Мрамор — для облицовки зданий и станций метрополитена.
- О́бжигом известняка в промышленности получают жжёную известь и углекислый газ:
CaCO3 = CaO + CO2↑ (4) - Для известкования кислых почв. Известняк нейтрализует почвенные кислоты, при этом выделяется углекислый газ, повышая рыхлость почвы:
CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + H2O +CO2↑
Для распознавания карбонатов приливают раствор соляной кислоты, происходит бурное выделение газа:
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O +CO2↑ (5)
Хотя в формулировке вопроса билета нет химических свойств, в старых «билетниках» они перечисляются и преподаватель может задать такой вопрос. В этом случае назовите:
- Реакции обмена с солями (уравнение 1)
- Гидролиз (уравнение 2)
- Взаимопревращения карбонатов и гидрокарбонатов (уравнение 3 — реакция обратимая)
- Разложение при нагревании, кроме солей щелочных металлов (уравнение 4)
- Взаимодействие с кислотами (уравнение 5)