Теорія:

Карбонатна (вугільна) кислота
Карбонатна (вугільна) кислота \(H_2CO3\) — розчин вуглекислого газу у воді. Це слабка двохосновна кислота. Вона утворюється при розчиненні у воді карбон(\(IV\)) оксиду і у вільному вигляді з розчину не виділяється. При спробі виділення кислота легко розкладається на вуглекислий газ і воду:
 
H2CO3CO2+H2O.
 
Карбонатна кислота дисоціює ступінчасто. При дисоціації на першому ступені утворюється гідрогенкарбонат-йон і йон Гідрогену:
 
H2CO3HCO3+H+.
 
Гідрогенкарбонат-йон частково розпадається на карбонат-йон і ще один йон Гідрогену:
 
HCO3CO32+H+.
 
Дисоціація протікає слабо, йонів Гідрогену в розчині міститься небагато. Тому розчин карбон(\(IV\)) оксиду (карбонатна кислота) має злегка кислуватий смак і змінює забарвлення лакмусу на рожевий (не червоний).
Солі карбонатної (вугільної) кислоти
Як двохосновна карбонатна кислота утворює два ряди солей: середні — карбонати (\(K_2CO_3\), \(CaCO_3\)) і кислі — гідрогенкарбонати (\(NaHCO_3\), \(Ca(HCO_3)_2\)).
 
З карбонатів розчиняються у воді лише солі Натрію, Калію і амонію. Гідрогенкарбонати розчиняються краще.
 
Зверни увагу!
Усі солі карбонатної (вугільної) кислоти реагують з сильнішими кислотами.
У результаті виділяється вуглекислий газ, що дозволяє використовувати цю реакцію як якісну на карбонати і гідрогенкарбонати:
 
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2;
 
NaHCO3+HNO3=NaNO3+H2O+CO2.
 
карбонатна кислота.jpg
Реакція карбонату з кислотою
  
Зверни увагу!
Карбонати і гідрогенкарбонати можуть взаємоперетворюватися.
Карбонати перетворюються на гідрогенкарбонати при пропусканні через їх розчин вуглекислого газу:
 
CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2.
 
Зворотне перетворення відбувається при нагріванні:
 
Ca(HCO3)2=t°CaCO3+H2O+CO2.
 
З присутністю у воді гідрогенкарбонатів кальцію і магнію пов'язана тимчасова жорсткість води. Тимчасова — тому що при нагріванні розчинні кислі солі розкладаються, і йони металів зв'язуються у нерозчинні карбонати.
Застосування солей вугільної кислоти
\(Na_2CO_3\) — натрій карбонат, або сода. Застосовується у виробництві скла, мила, паперу.
 
\(NaHCO_3\) — натрій гідрогенкарбонат, або питна сода. Використовується у побуті і харчової промисловості як розпушувач тіста. Застосовується у медицині.
 
\(K_2CO_3\) — калій карбонат, або поташ. Застосовується у виробництві рідкого мила, скла, як добриво.
 
\(CaCO_3\) — кальцій карбонат. У природі зустрічається у вигляді крейди, мармуру, вапняку. Застосовуються як будівельні та оздоблювальні матеріали, а також у виробництві негашеного вапна, цементу, скла.
 
тунель.jpg