Karbonat



All kunnskapen som mennesket har samlet i århundrer om Karbonat er nå tilgjengelig på internett, og vi har samlet og bestilt den for deg på en mest mulig tilgjengelig måte. Vi vil at du skal kunne få tilgang til alt relatert til Karbonat som du vil vite raskt og effektivt; at opplevelsen din er hyggelig og at du føler at du virkelig har funnet informasjonen om Karbonat som du lette etter.

For å nå våre mål har vi gjort en innsats for ikke bare å få den mest oppdaterte, forståelige og sannferdige informasjonen om Karbonat, men vi har også passet på at utformingen, lesbarheten, lastehastigheten og brukervennligheten til siden være så hyggelig som mulig, slik at du på denne måten kan fokusere på det essensielle, kjenne til all data og informasjon som er tilgjengelig om Karbonat, uten å måtte bekymre deg for noe annet, vi har allerede tatt hånd om det for deg. Vi håper vi har oppnådd vårt formål og at du har funnet informasjonen du ønsket om Karbonat. Så vi ønsker deg velkommen og oppfordrer deg til å fortsette å nyte opplevelsen av å bruke scientiano.com.

Karbonat
Ball-and-stick-modell av karbonatanionen
Navn
Foretrukket IUPAC -navn
Karbonat
Systematisk IUPAC -navn
Trioksidkarbonat
Identifikatorer
  • 3812-32-6
3D -modell ( JSmol )
ChemSpider
UNII
  • InChI = 1S/CH2O3/c2-1 (3) 4/h (H2,2,3,4)/p-2
    Nøkkel: BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L
  • InChI = 1/CH2O3/c2-1 (3) 4/h (H2,2,3,4)/p-2
    Nøkkel: BVKZGUZCCUSVTD-NUQVWONBAE
  • C (= O) ([O-]) [O-]
Egenskaper
CO2
3
Molar masse 60,008  g · mol 1
Konjugat syre Bikarbonat
Med mindre annet er angitt, gis data for materialer i standardtilstand (ved 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
Infobox -referanser

I kjemi er et karbonat et salt av karbonsyre (H 2 CO 3 ), preget av tilstedeværelsen av karbonationen , et polyatomisk ion med formelen for CO2
3
. Navnet kan også referere til en karbonatester , en organisk forbindelse som inneholder karbonatgruppen C (= O) (O) 2 .

Begrepet brukes også som et verb for å beskrive karbonatisering : prosessen med å øke konsentrasjonene av karbonat og bikarbonationer i vann for å produsere kullsyreholdig vann og andre kullsyreholdige drikker - enten ved tilsetning av karbondioksidgass under trykk eller ved oppløsning av karbonat eller bikarbonatsalt i vannet.

I geologi og mineralogi kan begrepet "karbonat" referere både til karbonatmineraler og karbonatstein (som hovedsakelig er laget av karbonatmineraler), og begge er dominert av karbonationen, CO2
3
. Karbonatmineraler er ekstremt varierte og allestedsnærværende i kjemisk utfelt sedimentær bergart . De vanligste er kalsitt eller kalsiumkarbonat , CaCO 3 , hovedbestanddelen i kalkstein (så vel som hovedkomponenten i bløtdyrskjell og korallskjelett ); dolomitt , et kalsium-magnesiumkarbonat CaMg (CO 3 ) 2 ; og sideritt , eller jern (II) karbonat, FeCO 3 , en viktig jernmalm . Natriumkarbonat ("brus" eller "natron") og kaliumkarbonat ("potash") har blitt brukt siden antikken for rengjøring og konservering, samt for produksjon av glass . Karbonater er mye brukt i industrien, for eksempel i jernsmelting, som råstoff for Portland sement og kalkproduksjon , i sammensetningen av keramiske glasurer og mer.

Struktur og binding

Karbonationen er det enkleste oksokarbonanionen . Den består av ett karbonatom er omgitt av tre oksygenatomer, i et trigonal plant arrangement, med D 3t symmetri . Den har en molekylmasse på 60,01  g/mol og bærer en total formell ladning på -2. Det er konjugatbasen til hydrogenkarbonat (bikarbonat) ion, HCO-
3
, som er den konjugerte basen til H
2
CO
3
, kolsyre .

Den Lewis struktur av karbonation har to (lange) enkeltbindinger til negative oksygenatomer, og en kort dobbeltbinding til en nøytral oksygen.

Enkel, lokalisert Lewis -struktur av karbonationen

Denne strukturen er uforenlig med den observerte symmetrien til ionet, noe som innebærer at de tre bindingene er like lange og at de tre oksygenatomene er ekvivalente. Som i tilfellet med det isoelektroniske nitrationen , kan symmetrien oppnås ved en resonans mellom tre strukturer:

Resonansstrukturer av karbonationen

Denne resonansen kan oppsummeres av en modell med fraksjonelle bindinger og delokaliserte ladninger:

Delokalisering og delladninger på karbonationen Romfyllende modell av karbonationen

Kjemiske egenskaper

Metallkarbonater brytes vanligvis ned ved oppvarming, frigjør karbondioksid fra den langsiktige karbonsyklusen til den kortsiktige karbonsyklusen og etterlater et oksyd av metallet. Denne prosessen kalles kalsinering , etter kalks , det latinske navnet på kalk eller kalsiumoksid , CaO, som oppnås ved steking av kalkstein i en kalkovn .

Et karbonatsalt dannes når et positivt ladet ion, M+
, M.2+
, eller M.3+
, assosierer seg med de negativt ladede oksygenatomene til ionet ved å danne elektrostatiske attraksjoner med dem, og danne en ionisk forbindelse :

M+
+ CO2
3
M
2
CO
3
M2+
+ CO2
3
MCO
3
M3+
+ 3  CO2
3
M
2
(CO
3
)
3

De fleste karbonatsalter er uløselige i vann ved standard temperatur og trykk , med løselighetskonstanter på mindre enn1 × 10 8 . Unntak inkluderer litium , natrium , kalium og ammoniumkarbonater , samt mange urankarbonater .

I vandig løsning eksisterer karbonat, bikarbonat, karbondioksid og karbonsyre sammen i en dynamisk likevekt . Under sterkt grunnleggende forhold dominerer karbonationen, mens bikarbonationen er utbredt under svakt grunnleggende forhold . I flere sure betingelser, vandig karbondioksid , CO 2 (aq), er den viktigste form, som, sammen med vann, H 2 O, er i likevekt med karbonsyre - likevekts ligger sterkt mot karbondioksid. Således er natriumkarbonat basisk, natriumbikarbonat er svakt basisk, mens karbondioksid i seg selv er en svak syre.

Kullsyreholdig vann dannes ved å oppløse CO 2 i vann under trykk. Når delvis trykk av CO 2 reduseres, for eksempel når en boks med brus åpnes, endres likevekten for hver av karbonatformene (karbonat, bikarbonat, karbondioksid og karbonsyre) til konsentrasjonen av CO 2 i løsningen er lik oppløseligheten av CO 2 ved denne temperaturen og trykket. I levende systemer fremskynder et enzym, karbonsyreanhydrase , interkonvertering av CO 2 og karbonsyre.

Selv om karbonatsaltene til de fleste metaller er uløselige i vann, gjelder det samme ikke for bikarbonatsaltene. I løsning endres denne likevekten mellom karbonat, bikarbonat, karbondioksid og karbonsyre konstant til de endrede temperatur- og trykkforholdene. Når det gjelder metallioner med uløselige karbonater, slik som CaCO 3 , oppstår dannelse av uoppløselige forbindelser. Dette er en forklaring på oppbygging av skala inne i rør forårsaket av hardt vann .

Karbonat i den uorganiske nomenklaturen

Systematisk additiv IUPAC -navn for karbonatanion er trioksidkarbonat (2). Tilsvarende cyanid -anion CN - heter nitridocarbonate (1-). Imidlertid gir det ingen mening å følge den samme logikken for karbonat (4) ( ortokarbonsyre ), i likhet med silikat (4) ( ortosilinsyre ), i den systematiske additivnomenklaturen, da denne arten aldri har blitt identifisert under normale temperaturforhold og press. Ortokarbonsyre er energisk mye mindre stabil enn ortosilinsyre og kan ikke eksistere under normale forhold på grunn av den energisk ugunstige banekonfigurasjonen av et enkelt sentralt karbonatom bundet til fire oksygenatomer.

Organiske karbonater

I organisk kjemi kan et karbonat også referere til en funksjonell gruppe i et større molekyl som inneholder et karbonatom bundet til tre oksygenatomer, hvorav det ene er dobbeltbundet. Disse forbindelsene er også kjent som organokarbonater eller karbonatestere, og har den generelle formelen ROCOOR ', eller RR'CO 3 . Viktige organokarbonater inkluderer dimetylkarbonat , de sykliske forbindelsene etylenkarbonat og propylenkarbonat , og fosgenerstatningen, trifosgen .

Buffer

Det fungerer som en buffer i blodet som følger: når pH er lav, er konsentrasjonen av hydrogenioner for høy, så man puster ut CO 2 . Dette vil få ligningen til å skifte til venstre, i hovedsak redusere konsentrasjonen av H + -ioner, noe som forårsaker en mer grunnleggende pH.

Når pH er for høyt, er konsentrasjonen av hydrogenioner i blodet for lav, så nyrene skiller ut bikarbonat ( HCO-
3
). Dette får ligningen til å skifte til høyre, og i hovedsak øke konsentrasjonen av hydrogenioner, noe som forårsaker en surere pH.

Tre viktige reversible reaksjoner styrer pH -balansen ovenfor:

  1. H 2 CO 3 , H + + HCO-
    3
  1. H 2 CO 3 CO 2 + H 2 O
  1. CO 2 (aq) CO 2 (g)

Utpustet CO 2 (g) tømmer CO 2 (aq), som igjen bruker H 2 CO 3 , noe som forårsaker det ovennevnte skiftet igjen i den første reaksjonen etter Le Châteliers prinsipp . Etter samme prinsipp, når pH er for høy, skiller nyrene ut bikarbonat ( HCO-
3
) i urinen som urea via urinsyklusen (eller Krebs - Henseleit ornitinsyklus). Ved å fjerne bikarbonatet genereres mer H + fra karbonsyre (H 2 CO 3 ), som kommer fra CO 2 (g) produsert ved cellulær respirasjon .

Avgjørende er at den samme bufferen opererer i havene. Det er en viktig faktor i klimaendringene og den langsiktige karbonsyklusen, på grunn av det store antallet marine organismer (spesielt koraller) som er dannet av kalsiumkarbonat. Økt løselighet av karbonat gjennom økte temperaturer resulterer i lavere produksjon av marin kalsitt og økt konsentrasjon av atmosfærisk karbondioksid. Dette øker igjen jordens temperatur. Mengden CO2
3
er på en geologisk skala og kan alle bli gjenoppløst i sjøen og slippes ut i atmosfæren, noe som øker CO 2 -nivået enda mer.

Karbonatsalter

  • Oversikt over karbonat:


Tilstedeværelse utenfor jorden

Det antas generelt at tilstedeværelsen av karbonater i stein er sterke bevis for tilstedeværelsen av flytende vann. Nylige observasjoner av planetariske stjernetåken NGC 6302 viser bevis for karbonater i verdensrommet, der det ikke er usannsynlig at det er en vandig endring som ligner den på jorden. Andre mineraler er blitt foreslått som passer til observasjonene.

Inntil nylig har det ikke blitt funnet karbonatforekomster på Mars via fjernmåling eller in situ -oppdrag, selv om Mars -meteoritter inneholder små mengder. Grunnvann kan ha eksistert ved Gusev og Meridiani Planum .

Se også

Referanser

Eksterne linker

Opiniones de nuestros usuarios

Frank Antonsen

Noen ganger når du leter etter informasjon på internett om noe, finner du for lange artikler som insisterer på å snakke om ting som ikke interesserer deg. Jeg likte denne artikkelen om Karbonat fordi den går til poenget og snakker om akkurat det jeg vil, uten at gå seg vill i informasjon ubrukelig.

Krzysztof Kristensen

Jeg liker siden, og artikkelen om Karbonat er den jeg lette etter.

Karoline Amundsen

Jeg var glad for å finne denne artikkelen på Karbonat.

Eirik Bakken

I dette innlegget om Karbonat har jeg lært ting jeg ikke visste, så jeg kan legge meg nå.

Christine Kleven

Oppføringen på Karbonat har vært veldig nyttig for meg.