Karbonsyre, som er en vandig løsning av karbondioksid, kan samhandle med basiske og amfotere oksider, ammoniakk og alkalier. Som et resultat av reaksjonen oppnås medium s alter - karbonater, og forutsatt at karbonsyre tas i overskudd - bikarbonater. I artikkelen vil vi gjøre oss kjent med de fysiske og kjemiske egenskapene til magnesiumbikarbonat, så vel som med egenskapene til distribusjonen i naturen.
Kvalitativ reaksjon for bikarbonation
Både mellomstore s alter og sure, karbonsyre samhandler med syrer. Som et resultat av reaksjonen frigjøres karbondioksid. Dens tilstedeværelse kan oppdages ved å føre den oppsamlede gassen gjennom en løsning av kalkvann. Turbiditet observeres på grunn av utfelling av et uløselig bunnfall av kalsiumkarbonat. Reaksjonen illustrerer hvordan magnesiumbikarbonat, som inneholder ionet HCO3-, reagerer.
Interaksjon med s alter og alkalier
Hvordan oppstår utvekslingsreaksjoner mellom løsninger av to s alter dannet av syrer med ulik styrke, for eksempel mellom bariumklorid og et surt magnesiums alt? Det går med dannelsen av et uløselig s alt - bariumkarbonat. Slike prosesser kalles ionebytterreaksjoner. De ender alltid med dannelsen av et bunnfall, en gass eller et lett dissosierende produkt, vann. Reaksjonen av et alkali av natriumhydroksid og magnesiumbikarbonat fører til dannelsen av et middels s alt av magnesiumkarbonat og vann. Et trekk ved den termiske nedbrytningen av ammoniumkarbonater er at, i tillegg til utseendet av sure s alter, frigjøres gassformig ammoniakk. S alter av karbonatsyre kan, når de varmes opp kraftig, samhandle med amfotere oksider, som sink eller aluminiumoksid. Reaksjonen fortsetter med dannelsen av s alter - magnesiumaluminater eller sinkater. Oksider dannet av ikke-metalliske elementer er også i stand til å reagere med magnesiumbikarbonat. Nytt s alt, karbondioksid og vann finnes i reaksjonsproduktene.
Mineraler utbredt i jordskorpen - kalkstein, kritt, marmor, interagerer med karbondioksid oppløst i vann i lang tid. Som et resultat dannes sure s alter - magnesium- og kalsiumbikarbonater. Når miljøforholdene endres, for eksempel når temperaturen stiger, oppstår det omvendte reaksjoner. Middels s alter, som krystalliserer fra vann med høy konsentrasjon av bikarbonater, danner ofte istapper fra karbonater - stalaktitter, samt vekster i form av tårn - stalagmitter i kalksteinsgrotter.
Vannhardhet
Vann interagerer med s alter som finnes i jorda, for eksempel magnesiumbikarbonat, hvis formel er Mg(HCO3)2. Hun løser dem opp, og hun blir stiv. Jo flere urenheter, jo dårligere kokes produktene i slikt vann, deres smak og næringsverdi forringes kraftig. Slikt vann er ikke egnet for hårvask og vask av klær. Hardt vann er spesielt farlig for bruk i dampinstallasjoner, siden kalsium- og magnesiumbikarbonater oppløst i det utfelles under koking. Det danner et avleiringslag som ikke leder varme godt. Dette er full av negative konsekvenser som for høyt drivstofforbruk, samt overoppheting av kjeler, noe som fører til slitasje og ulykker.
Magnesium- og kalsiumhardhet
Hvis kalsiumioner er tilstede i en vandig løsning sammen med HCO-anioner3-, forårsaker de kalsiumhardhet hvis magnesiumkationer - magnesium. Konsentrasjonen deres i vann kalles total hardhet. Ved langvarig koking blir bikarbonater til lite løselige karbonater, som utfelles som et bunnfall. Samtidig reduseres den totale hardheten til vannet med en indikator på karbonat eller midlertidig hardhet. Kalsiumkationer danner karbonater - middels s alter, og magnesiumioner er en del av magnesiumhydroksid eller basisk s alt - magnesiumkarbonathydroksid. Spesielt høy stivhet er iboende i vannet i hav og hav. For eksempel, i Svartehavet er magnesiumhardheten 53,5 mg-eq/l, og i Stillehavethav – 108 mg-eq/l. Sammen med kalkstein finnes ofte magnesitt i jordskorpen – et mineral som inneholder karbonat og bikarbonat av natrium og magnesium.
Vannmykningsmetoder
Før du bruker vann, hvis totale hardhet overstiger 7 mg-eq/l, bør det frigjøres for overflødig s alter - mykgjøres. For eksempel kan kalsiumhydroksid, lesket kalk, tilsettes. Hvis brus tilsettes samtidig, kan du bli kvitt konstant (ikke-karbonat) hardhet. Mer praktiske metoder brukes også som ikke krever oppvarming og kontakt med et aggressivt stoff - alkali Ca(OH)2. Disse inkluderer bruk av kationbyttere.
Prinsippet for drift av kationveksleren
Aluminosilikater og syntetiske ionebytterharpikser er kationbyttere. De inneholder mobile natriumioner. Passerer vann gjennom filtre med et lag som bæreren er plassert på - en kationbytter, vil natriumpartikler endres til kalsium- og magnesiumkationer. De sistnevnte er bundet av anionene til kationbytteren og holdes fast i den. Hvis det er en konsentrasjon av Ca2+ og Mg2+ ioner i vann, vil det være vanskelig. For å gjenopprette aktiviteten til ionebytteren, plasseres stoffene i en løsning av natriumklorid, og den omvendte reaksjonen skjer - natriumioner erstatter magnesium- og kalsiumkationene adsorbert på kationbytteren. Fornyet ioneveksler klar for mykgjøringsprosessen for hardt vann igjen.
Elektrolytisk dissosiasjon
Det meste av medium og syres alter ii vandige løsninger splittes det til ioner, og er en leder av den andre typen. Det vil si at stoffet gjennomgår elektrolytisk dissosiasjon og løsningen er i stand til å lede en elektrisk strøm. Dissosiasjonen av magnesiumbikarbonat fører til tilstedeværelsen av magnesiumkationer og negativt ladede komplekse ioner av karbonsyreresten i løsningen. Deres rettet bevegelse til motsatt ladede elektroder forårsaker utseendet til en elektrisk strøm.
Hydrolyse
Utvekslingsreaksjonene mellom s alter og vann, som fører til utseendet til en svak elektrolytt, er hydrolyse. Det er av stor betydning ikke bare i uorganisk natur, men er også grunnlaget for metabolismen av proteiner, karbohydrater og fett i levende organismer. Bikarbonat av kalium, magnesium, natrium og andre aktive metaller, dannet av en svak karbonsyre og en sterk base, hydrolyseres fullstendig i en vandig løsning. Når fargeløst fenolftalein tilsettes, blir indikatoren rød. Dette indikerer den alkaliske naturen til miljøet, på grunn av akkumulering av overskytende konsentrasjoner av hydroksidioner.
Lilla lakmus i en vandig løsning av et surt s alt av karbonsyre blir blått. Et overskudd av hydroksylpartikler i denne løsningen kan også påvises ved hjelp av en annen indikator - metyloransje, som endrer farge til gul.
Syklusen av s alter av karbonsyre i naturen
Bikarbonatens evne til å løse seg opp i vann ligger til grunn for deres konstante bevegelse i livløs og levende natur. Grunnvann, mettet med karbondioksid, siver gjennom jordlagene innsammensatt av magnesit og kalkstein. Vann med bikarbonat og magnesium kommer inn i jordløsningen, og føres deretter ut i elver og hav. Derfra kommer sure s alter inn i dyrs organismer og går til konstruksjonen av deres ytre (skjell, kitin) eller indre skjelett. I noen tilfeller, under påvirkning av den høye temperaturen i geysirer eller s altkilder, brytes hydrokarbonater ned, frigjør karbondioksid og blir til mineralforekomster: kritt, kalkstein, marmor.
I artikkelen studerte vi egenskapene til de fysiske og kjemiske egenskapene til magnesiumbikarbonat og fant ut hvordan det dannes i naturen.
