Hydrogenuhličitan hořečnatý: fyzikální a chemické vlastnosti

Kyselina uhličitá, která je vodným roztokem oxidu uhličitého, může interagovat s alkalickými a amfoterními oxidy, amoniakem, s alkalickými látkami. Výsledkem reakce jsou středně soli - uhličitany a za předpokladu, že se uhličitanová kyselina přebírá v přebytku - hydrogenuhličitany. V článku se seznámíme s fyzikálními a chemickými vlastnostmi hydrogenuhličitanu horečnatého, jakož i se zvláštnostmi jeho rozložení v přírodě.

Kvantitativní reakce na ionty hydrogenuhličitanu vodíku

Průměrné soli a kyselé, kyseliny uhličité interagovat s kyselinami. V důsledku reakce se uvolňuje oxid uhličitý. Jeho přítomnost může být zjištěna průchodem shromážděného plynu roztokem vápnité vody. Oblačnost je pozorována kvůli vysrážení nerozpustné sraženiny uhličitanu vápenatého. Reakce ilustruje, jak hydrogenuhličitan hořečnatý obsahující iont HCO₃^-, reaguje.

Interakce se solemi a zásadami

Jak se vyskytují výměnné reakce mezi roztoky dvou solí tvořených různými kyselinami, pokud jde o pevnost, například mezi chloridem barnatým a kyselou solí hořčíku? Jedná se o tvorbu nerozpustné soli - uhličitan barnatý. Takové procesy se nazývají iontové výměnné reakce. Vždy končí s tvorbou sedimentu, plynu nebo malého oddělujícího produktu - vody. Reakce alkalického hydroxidu sodného a hydrogenuhličitanu hořečnatého vede k tvorbě průměrné soli uhličitanu horečnatého a vody. Charakteristickým znakem tepelného rozkladu uhličitanů amonného je to, že vedle vzhledu kyselých solí se uvolňuje plynný amoniak. Soli karbonátových kyselin při silném zahřátí mohou reagovat s amfoterními oxidy, jako je oxid zinečnatý nebo oxid hlinitý. Reakce probíhá při tvorbě solí - hlinitanů nebo zinku hořčíku. Oxidy tvořené nekovovými prvky jsou také schopné reagovat s hydrogenuhličitanem horečnatým. V reakčních produktech se zjistí nová sůl, oxid uhličitý a voda.

Minerály, které jsou v zemské kůře všeobecně známé - vápenec, křída, mramor, reagují dlouho s oxidem uhličitým rozpuštěným ve vodě. V důsledku toho se tvoří soli kyselin - hydrogenuhličitany hořečnaté a vápenaté. Když se podmínky prostředí změní, například když teplota stoupá, dochází k obráceným reakcím. Střední sůl krystaluje z vody s vysokou koncentrací bikarbonátu, často ve formě vápence jeskyní rampouchů z uhličitanů - krápníků, jakož i porosty věže - stalagmitů.

Tvrdost vody

Voda interaguje se solemi obsaženými v půdě, například s hydrogenuhličitanem hořečnatým, jehož vzorec je Mg (HCO)₃).₂. Rozpustí je a stává se tuhým. Čím více nečistot, tím horších v takových vodních produktech je vařeno, jejich chuť a nutriční hodnota se prudce zhoršuje. Taková voda není vhodná k umývání vlasů a praní prádla. Obzvláště nebezpečná je tvrdá voda pro použití v parních instalacích, protože při varu se ve vodě rozpouští vápenaté a hořečnaté bikarbonáty. Formuje vrstvu měřítka, špatně vodivé teplo. To je plné takových negativních důsledků, jako je nadměrná spotřeba paliva, stejně jako přehřátí kotlů, což vede k jejich opotřebení a nehodám.

Tvrdost z hořčíku a vápníku

Pokud je ve vodném roztoku spolu s HCO anionty₃^- existují vápenaté ionty, pak způsobují tuhost vápníku, pokud jsou hořčíkové kationty hořčík. Jejich koncentrace ve vodě se nazývá celková tvrdost. Při prodlouženém varu se hydrogenuhličitan převede na špatně rozpustné uhličitany, které se vysráží ve formě sraženiny. Současně je celková tvrdost vody snížena indexem karbonátu nebo časovou tvrdostí. Kationty vápníku tvoří uhličitany - průměrné soli a ionty hořčíku jsou součástí hydroxidu hořečnatého nebo bazické soli - hydroxidu uhličitanu horečnatého. Zvláště vysoká tuhost je neodmyslitelná ve vodách moří a oceánů. Například v Černém moři, tuhost hořčíku je 53,5 meq / l, a v Pacifiku - 108 meq / litr. Spolu s vápencem, magnezit, minerál obsahující uhličitan a hydrogenuhličitan sodný a hořčík se často nacházejí v zemské kůře.

Způsoby změkčení vody

Před použitím vody, jejíž celková tvrdost přesahuje 7 meq / l, by měla být zbavena přebytečných solí - změkčte. Například může přidat hydroxid vápenatý - popílený vápno. Pokud současně s ní uděláte sódu, můžete se zbavit stálé (ne-karbonátové) tuhosti. Aplikované a pohodlnější techniky, které nevyžadují zahřívání a kontakt s agresivním materiálem - alkalické Ca (OH)₂. Patří sem použití katexových výměníků.

Princip kationtové výměny

Aluminosilikáty a syntetické iontoměničové pryskyřice jsou katexové výměníky. Obsahují ve svém složení mobilní sodné ionty. Při průchodu vody filtrem s vrstvou, na které je nosičem kationtový výměník, se částice sodíku změní na kationty vápníku a hořčíku. Ty jsou vázány anionty kationtů a jsou pevně zadrženy v nich. Pokud je koncentrace Ca²⁺ a Mg²⁺, pak bude těžké. Pro obnovení aktivity iontoměničové látky jsou umístěny v solném roztoku, a dojde k reverzní reakce - kationty ionty sodíku nahradí hořčík a vápník adsorbovaný na katexem. Obnovený iontový výměník je opět připraven k procesu měknutí tvrdé vody.

Elektrolytická disociace

Většina středních a kyselých solí ve vodných roztocích je rozdělena na ionty, což je vodič druhého druhu. To znamená, že látka prochází elektrolytickou disociací a její řešení je schopné provádět elektrický proud. Disociace hydrogenuhličitanu hořečnatého vede k tomu, že v roztoku zůstávají kationty hořčíku a negativně nabité komplexní ionty kyseliny uhličité. Jejich směrovaný pohyb na rozdíl od nabitých elektrod také způsobuje vzhled elektrického proudu.

Hydrolýza

Výměnou reakcí mezi solemi a vodou, vedoucí k vzhledu slabého elektrolytu, je hydrolýza. Je velmi důležitý nejen v anorganické povaze, ale je také základem procesů metabolismu bílkovin, sacharidů a tuků v živých organismech. Kysličník uhličitý draselný, hořčík, sodík a další aktivní kovy, tvořené slabou kyselinou uhličitou a silnou bází, se ve vodném roztoku zcela hydrolyzuje. Po přidání bezbarvého fenolftaleinu se indikátor změní na karmínovou barvu. To naznačuje alkalickou povahu média v důsledku hromadění nadměrné koncentrace hydroxidových iontů.

Fialová vrstva ve vodném roztoku kyselé soli kyseliny uhličité se stává modře. Přebytečné hydroxylové částice v tomto roztoku mohou být detekovány pomocí jiného indikátoru - oranžové barvy, změnou barvy na žlutou.

Cyklus solí kyseliny uhličité v přírodě

Schopnost uhlovodíků rozpouštět ve vodě je základem jejich neustálého pohybu v neživé a živé přírodě. Podzemní vody, nasycené oxidem uhličitým, projíždějí půdními vrstvami, mezi něž patří magnezit a vápenec. Voda s hydrogenuhličitanem a hořčíkem vstupuje do půdního roztoku, pak se přenáší do řek a moří. Odtud se kyselé soli dostávají do organismů zvířat a vybudují své vnější (skořápky, chitin) nebo vnitřní kostru. V některých případech je pod vlivem tepelných zdrojů gejzíru nebo soli, hydrogenuhličitany rozkládají za uvolňování oxidu uhličitého a transformován do ložisek nerostných surovin: křídy, vápence, mramoru.

V článku jsme studovali fyzikální a chemické vlastnosti hydrogenuhličitanu horečnatého a zjistili, jak se v přírodě vytváří.