Dodaj do listy

Sole kwasu węglowego, węglany

Sole kwasu węglowego H2CO3, węglany, są znacznie bardziej trwalsze od samego kwasu. Są one średnio twardymi, przeważnie bezbarwnymi albo białymi substancjami krystalicznymi. Węglany są bardzo dobrze rozpowszechnione w przyrodzie. Wiele z nich występuje w postaci skał, najczęściej jako dolomity Dolomity pasmo górskie w Włoszech należące do Alp. Najwyższym szczytem jest Marmolada (3342 m n.p.m.). Zbudowane są głównie z dolomitów i wapieni triasowych.
Czytaj dalej Słownik geograficzny
i wapienie.

Poza solami amonu i litowców, węglany słabo rozpuszczają się w wodzie. W znacznie większym stopniu rozpuszczalne są wodorowęglany (MeHCO3 , sole kwaśne, gdzie Me oznacza atom metalu jednowartościowego).

Ponieważ węglany są solami słabego kwasu, w wodzie ulegają one hydrolizie (reakcja wymiany podwójnej pomiędzy woda i rozpuszczona w niej substancją, w której otrzymujemy cząsteczki nowych związków), a odczyn ich roztworów wodnych jest zasadowy. W wyniku działania na węglany roztworami kwasów, otrzymujemy sól i dwutlenek węgla.

Biorąc pod uwagę skład chemiczny, węglany można podzielić na pięć różnych klas: kwaśne; bezwodne; bezwodne, które zawierają inny anion; uwodnione oraz uwodnione z zawartością innego anionu.

  • Węglany kwaśne występują w przyrodzie jako węglany sodu, amonu i potasu. W lawach wulkanicznych oraz ewaporatach ( skały, które powstały w wyniku strącania i osadzania się soli mineralnych na skutek parowania słonych jezior i mórz) występuje nahcolit (NaHCO3), natomiast kalicinit (KHCO3) to węglan kwaśny spotykany w glebach stepowych. Podczas ogrzewania wodorowęglany w roztworach i w stanie stałym odszczepiają H2O oraz CO2 i przechodzą w węglany obojętne, np.

2NaHCO3 = Na2CO3 + CO2 + H2O

  • Do węglanów bezwodnych zalicza się: węglany proste, złożone i zawierające inny anion. Proste węglany bezwodne to związki dwuwartościowych metali, wykazujące morfotropię (zmiana struktury kryształu spowodowana przez podstawienie jonów sieci krystalicznej innymi jonami). Przykładami bezwodnych węglanów są:

Magnezyt, MgCO3, to kruchy minerał o żółtej, szarej, brunatnej albo białej barwie. Praktycznie nie jest rozpuszczalny w wodzie. Stosowany jest do otrzymywania magnezu, materiałów ogniotrwałych, izolatorów elektrycznych, a także w przemyśle szklarskim, chemicznym i papierniczym.

Syderyt, FeCO3, kruchy minerał, który występuje najczęściej w kolorze żółtym, białym szarym lub brunatnym. Stosowany jest przede wszystkim do otrzymywania żelaza (ważna ruda żelaza). Powstaje na skutek procesów hydrotermalnych, oraz w wyniku metasomatozy węglanów (procesy w skorupie ziemskiej, które polegają na zmianie składu skały pod wpływem substancji napływających wypierających z niej niektóre składniki chemiczne).Minerał ten osadza się również w zbiornikach słodkowodnych i lagunach. Syderyt występuje np. w Niemczech, USA, Polsce i Rosji.

Smitsonit, ZnCO3, żółtawy, szary, biały lub brunatny minerał, który razem z uwodnionym krzemianem cynku (kalaminem, hemimorfitem) tworzy jedną z najważniejszych rud cynku (galamin). Występuje on w skałach węglanowych w Polsce, USA i Grecji

Węglan wapnia, CaCO3 jest solą kwasu węglowego oraz wapnia, dobrze rozpowszechnioną w przyrodzie, gdzie występuje w postaci dwóch minerałów (kalcytu i aragonitu). Wykorzystywany jest w budownictwie.

Kalcyt, CaCO3, krystalizuje w układzie trygonalnym. Kryształy tego minerału mają bardzo różnorodne postacie i jest to główny minerał skałotwórczy w marglach, wapieniach oraz marmurach. Jest on bardzo dobrze rozpowszechniony w przyrodzie. Czyste, bezbarwne kryształy kalcytu (tzw. szpat islandzki),charakteryzują się silną dwójłomnością i dlatego wykorzystywane były w przyrządach optycznych (np. polaryzatorach). Obecnie zastępuje się je związkami syntetycznymi. Kalcyt Kalcyt minerał, węglan wapnia (CaCO3), bardzo pospolity składnik wielu skał, m.in. wapieni, margli i marmurów.
Czytaj dalej Słownik geograficzny
występuje w Czechach, Polsce, Wielkiej Brytanii i USA.

Aragonit jest polimorficzną odmianą CaCO3, nietrwałą w warunkach normalnych. Jego nazwa związana jest z miejscem w którym występuje (Molina de Aragon w Hiszpanii). Aragonit może być bezbarwny, szary, biały lub żółty. Powstaje na skutek procesów hydrotermalnych, z gorących źródeł i tworzy także nacieki w jaskiniach. Wchodzi on również w skład pereł.

Rodochrozyt, MnCO3, to kruchy czerwony, różowy albo brunatny minerał. Występuje w morskich osadach lub utworach hydrotermalnych. Jest rudą manganu oraz kamieniem dekoracyjnym.

Cerusyt, PbCO3, jest produktem utlenienia rud ołowiu. Ten kruchy minerał może być biały, bezbarwny, żółtawy, albo brunatnawy. Występuje w Rosji, USA, Kazachstanie i Polsce.

Innym ważnym bezwodnym węglanem jest węglan sodu, Na2CO3, zwany potocznie sodą. Soda jest białym , krystalicznym, higroskopijnym związkiem nieorganicznym. Rozpuszcza się w wodzie i kwasach mineralnych. Węglan sodu tworzy hydraty (np. Na2CO3 10H2O - soda krystaliczna- która występuje w przyrodzie w postaci minerału, natrytu). Soda jest to bardzo ważny produkt Produkt dobro wytworzone w procesie produkcji rolniczej, przemysłowej i usługowej. Występuje jako dobro materialne oraz dobro niematerialne (usługa). Dobra (produkty) materialne dzielą się na produkty pracy -... Czytaj dalej Słownik geograficzny chemiczny, który znalazł zastosowanie przy produkcji szkła, środków myjących i piorących, w przemyśle chemicznym, papierniczym, włókienniczym, hutniczym, farbiarskim i garncarstwie.

  • Do podwójnych węglanów bezwodnych zaliczamy węglany kationów dwuwartościowych (Mg2+, Ca2+, Mn2+, Fe2+, Ba2+ i Sr2+), a także węglany alkaliów ziem rzadkich. Są to na przykład:

Dolomit, CaMg[CO3]2, to bezbarwny, szary albo biały minerał, który powstaje z wody morskiej lub na skutek dolomityzacji (metasomatoza, proces przemiany kalcytu w dolomit, na skutek częściowego zastąpienia magnezu wapniem). Jest głównym składnikiem skał dolomitowych, wchodzi także w skład wapieni, opok oraz margli.

Ankeryt, CaFe[CO3]2, powstaje w wyniku zastępowania magnezu żelazem w dolomicie (metasomatoza). Jest surowcem metalurgicznym, występującym w Bułgarii i na Węgrzech.

  • Bezwodne węglany zawierające inny anion to węglany cynku, miedzi, ołowiu, bizmutu, wapnia, sodu, manganu i glinu, które zawierają aniony: PO43-, SO42-, Cl- , OH-, O2-. Zaliczamy do nich między innymi:

Malachit, Cu2[CO3][OH]2, to zielony minerał, który występuje w okolicach utleniania złóż miedzi. Jego nazwa pochodzi od greckiego słowa malache, oznaczającego malwę. Wykorzystywany jest w produkcji farb, architekturze i jubilerstwie.

  • Przykładem węglanu uwodnionego jest:

Natryt, natron, soda rodzima, Na2CO3 10H2O, biały albo bezbarwny minerał, krystalizujący w układzie jednoskośnym, który łatwo rozpuszcza się w wodzie. Stanowi osad w niektórych słonych jeziorach, np. w Iranie, Egipcie, USA i Kazachstanie. Wykorzystywany jest w przemyśle szklarskim oraz hutniczym.

  • Do węglanów uwodnionych, które posiadają inny anion, zaliczyć można między innymi: hydromagnezyt Mg5[OH/(CO3)2]2.4H2O i hydrotalkit Mg6Al2[(OH)16/(CO3)].4H2O, które spotkać można w serpentynitach (metamorficzna skała, zbudowana przede wszystkim z minerałów z grupy serpentynów) oraz przeobrażonych skałach magmowych.