р – елементи ІV групи

Більшість гідрокарбонатів, а також карбонати калію, натрію, ру¬бідію, цезію і амонію розчиняються у воді; карбонати інших металів у воді не розчиняються.

Розчини карбонатів лужних металів внаслідок гідролізу мають сильнолужну реакцію:

Na2CO3 + Н2О = NaHCO3 + NaOH

або CO3 2- + H2O = CO3 - + OH -

З солей карбонатної кислоти у природі дуже поширений карбонат кальцію СаСО3. Він зустрічається у вигляді вапняку, крейди, мармуру.

Карбонат кальцію у воді не розчиняється. Тому вапняна вода (розчин гідроксиду кальцію) при пропусканні через неї діоксиду карбону стає каламутною:

Са (ОН)2 + СО2 = СаСО3| + Н2О.

Проте якщо пропускати СО2 через вапняну воду довго, то кала¬мутна спочатку рідина поступово світлішає і, нарешті, стає зовсім прозорою. Розчинення відбувається внаслідок утворення кислої солі — гідрокарбонату кальцію:

СаСО3 + Н2О + СО2 = Са (НСО3)2.

Гідрокарбонат кальцію — речовина нестійка. При кип'ятінні роз¬чину або тривалому його стоянні на повітрі гідрокарбонат розклада¬ється з виділенням СО2 й утворенням середньої солі.Розчинністю гідрокарбонатів у воді пояснюється постійне пересу¬вання карбонатів у природі. Грунтові води, що містять СО2, проходячи крізь грунт і особливо крізь шари вапняку, розчиняють карбонат кальцію і виносять його з собою у вигляді гідрокарбонату в струмки, ріки і моря. Звідти він потрапляє в організми морських тварин і йде на побудову їхніх скелетів або, виділяючи діоксид карбону, знову перетворюється на карбонат кальцію і відкладається у вигляді шарів.

Крім карбонату кальцію у природі у великій кількості зустрічаєть¬ся карбонат магнію MgCO3, відомий під назвою магнезиту. Карбонат магнію, як і карбонат кальцію, легко розчиняється у воді, що містить СО2.

Деякі карбонати є цінними рудами. їх використовують для добу¬вання металів, наприклад, шпатовий залізняк FeCO3, галмей ZnCO3.

Карбонат натрію, або сода, Na2CO3. У вигляді кристалогідрату сода відповідає формулі Na2CO3 * 10Н2О. Але цей кристалогідрат легко вивітрюється — втрачає частину кристалізаційної води.

Сода один з найважливіших продуктів основної хімічної промис¬ловості, її у великій кількості використовують скляна, миловарна, це¬люлозно-паперова, текстильна, нафтова та інші галузі промисловості; її також застосовують для добування різних солей натрію. Застосо¬вується сода і в побуті, головним чином як миючий засіб.

Тепер соду добувають у промисловості аміачнохлоридним способом, що грунтується на утворенні гідрокарбонату натрію при реакції між хлоридом натрію і гідрокарбонатом амонію у водному розчині.

Концентрований розчин хлориду натрію насичують аміаком, а по¬тім пропускають у нього під тиском діоксид карбону, який добувають при випалюванні вапняку. Під час взаємодії аміаку, діоксиду карбону води утворюється гідрокарбонат амонію:

NH3 + СО2 + Н2О = NH4HCO3,

який, вступаючи в обмінну реакцію з хлоридом натрію, утворює хло¬рид амонію і гідрокарбонат натрію:

NH4HCO3 + NaCl = NaHCO8| + NH4C1.