Săruri de carbonat și de hidrogenocarbonat
Aceste săruri pot fi preparate prin reacția dioxidului de carbon cu oxizi metalici și, respectiv, cu hidroxizi metalici.CO2 + O2 → CO32-
CO2 + OH- → HCO3- De exemplu, atunci când o soluție apoasă de hidroxid de sodiu (NaOH) este saturată cu dioxid de carbon, se formează în soluție hidrogenocarbonat de sodiu, NaHCO3. Na+ + OH- + CO2 → Na+ + HCO3- Când apa este eliminată, compusul solid se mai numește bicarbonat de sodiu sau bicarbonat de sodiu. Atunci când bicarbonatul de sodiu este utilizat în gătit și, de exemplu, determină creșterea pâinii sau a prăjiturilor, acest efect se datorează reacției anionului carbonat de hidrogen bazic (HCO3-) cu un acid adăugat, cum ar fi tartratul de hidrogen de potasiu (cremă de tartru), KHC4H4O6, sau dihidrogenofosfatul de calciu, Ca(H2PO4)2. Atâta timp cât soda este uscată, nu are loc nicio reacție. Atunci când se adaugă apă sau lapte, are loc neutralizarea acido-bazică, producând dioxid de carbon gazos și apă. Dioxidul de carbon rămâne blocat în aluat, iar atunci când este încălzit, gazul se dilată pentru a crea textura caracteristică a biscuiților și pâinii.
Carbonații sunt baze moderat de puternice. Soluțiile apoase sunt bazice deoarece anionul carbonat poate accepta un ion de hidrogen din apă.CO32- + H2O ⇌ HCO3- + OH- Carbonații reacționează cu acizii, formând săruri de metal, dioxid de carbon gazos și apă. Aceasta este reacția care are loc atunci când un antiacid care conține ingredientul activ carbonat de calciu (CaCO3) reacționează cu acidul gastric (acid clorhidric).CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O Anionul carbonat de hidrogen este, de asemenea, o bază.HCO3- + H3O+ → H2CO3 + H2O → CO2 + 2H2O Este de fapt mai puternic ca bază decât ca acid. Din acest motiv, soluțiile apoase de săruri de hidrogenocarbonați sunt slab alcaline (bazice) și sunt, de asemenea, ingrediente active în multe antiacide.HCO3- + H2O ⇌ H2CO3 + OH- Dacă se combină cantități echivalente de hidroxid de sodiu și o soluție de hidrogenocarbonat de sodiu, iar soluția este apoi evaporată, se formează cristale ale unei forme hidratate de carbonat de sodiu. Acest compus, Na2CO3 – 10H2O, se numește uneori sodă de spălat. Acesta poate fi utilizat ca dedurizator de apă, deoarece formează carbonați insolubili – de exemplu, carbonat de calciu – care pot fi apoi filtrați din apă. Încălzirea ușoară a carbonatului de sodiu hidratat produce compusul anhidru Na2CO3, care se numește cenușă de sodă sau, pur și simplu, sodă în industria chimică. Acesta este un produs chimic industrial important care este utilizat pe scară largă la fabricarea altor produse chimice, a sticlei, a săpunului, a hârtiei și a celulozei, a detergenților și a dedurizatorilor de apă, precum și la rafinarea petrolului.
O utilizare interesantă a carbonatului de litiu, Li2CO3, provine din descoperirea faptului că doze mici de sare, administrate pe cale orală, reprezintă un tratament eficient pentru psihozele maniaco-depresive. Nu se înțelege pe deplin cum funcționează acest tratament, dar este aproape sigur că este legat de efectul ionului Li+ asupra echilibrului Na+:K+ sau Mg2+:Ca2+ din creier.
Carbonatul de calciu este mai bine cunoscut sub numele de calcar, un mineral al doilea ca abundență după mineralele formatoare de silicați din scoarța terestră. Cea mai mare parte a calcarului este compusă din calcit, care este forma de carbonat de calciu la temperaturi scăzute. Calcitul rezultă atunci când CaCO3 este precipitat sub 30 °C (86 °F). Carbonatul de calciu care precipită la temperaturi mai mari de 30 °C (forma de temperatură ridicată) este cunoscut sub numele de aragonit. Calcitul transparent, numit uneori Iceland spar, are proprietatea neobișnuită de birefringență, sau dublă refracție. Altfel spus, atunci când un fascicul de lumină intră într-un singur cristal de calcit, fascicululul este rupt în două fascicule și se produc două imagini ale oricărui obiect privit prin cristal.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Eric L. Heyer-Grant Heilman
Când apa care conține dioxid de carbon intră în contact cu rocile calcaroase, rocile se dizolvă deoarece se formează Ca(HCO3)2, un compus solubil în apă care formează ioni Ca2+ și HCO3- apoși. Astfel, această reacție este responsabilă pentru formarea peșterilor care se găsesc adesea în straturile de roci calcaroase. Pe de altă parte, dacă apa care conține Ca(HCO3)2 eliberează dioxid de carbon, se poate depune din nou carbonat de calciu.Ca(HCO3)2 (apos) → CaCO3 + CO2 + H2O Aceste depuneri de carbonat de calciu sunt ceea ce se numește stalactite și stalagmite, formațiuni frumoase care se găsesc în peșteri și caverne. Atunci când soluțiile apoase de Ca(HCO3)2 (o formă de apă dură) sunt încălzite, se observă adesea precipitații de carbonat de calciu sub formă de calcar (crustă) în oale, cazane și alte vase care conțin aceste soluții. Astfel, o metodă de eliminare a durității apei constă în precipitarea ionilor apoși de Ca2+ și HCO3- sub formă de CaCO3 solid, care poate fi apoi eliminat.
.