碳酸鹽的性質(zhì)小結(jié)

碳酸鹽的性質(zhì)小結(jié)第1頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月碳酸鹽的分類按陰離子結(jié)構(gòu)分：正鹽，酸式鹽和堿式鹽（堿式碳酸銅）按陽離子分：堿金屬鹽、堿土金屬鹽、過度金屬鹽（鐵，銅等)、銨鹽、主族金屬鹽（鉛、錫、鉍等），有機堿鹽。按溶解性分：可溶性鹽（堿金屬，銨鹽等），微溶性鹽（如碳酸氫鈣，碳酸銀等）和難溶性鹽。第2頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月按穩(wěn)定性分:難熱分解性（如堿金屬鹽），高分分解（鈣鹽），加熱分解（多數(shù)碳酸氫鹽），僅存在于溶液（如碳酸氫鈣），遇水分解（碳酸鋁）按顏色分:白色鹽（多數(shù)），藍色（碳酸銅），綠色（堿式碳酸銅），碳酸錳（淺棕色），碳酸亞汞（黃色）等等按作用分：玻璃材料（純堿，石灰石），制藥材料（小蘇打，鉍鹽），冶金材料（孔雀石，菱鐵礦），裝飾材料（大理石，漢白玉），分析試劑等等。

第3頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月碳酸鹽的性質(zhì)一、碳酸鹽的溶解性二、碳酸鹽的水解性三、碳酸鹽的熱穩(wěn)定性第4頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月碳酸鹽的溶解性第5頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月定義：把某一物質(zhì)溶解在另一物質(zhì)中的能力為溶解性。溶解性和溶解度是一種物質(zhì)在另一種物質(zhì)中的溶解能力，通常用易溶、可溶、微溶、難溶或不溶等粗略的概念來表示。

溶解度是衡量物質(zhì)在溶劑里溶解性大小的尺度，是溶解性的定量表示。

第6頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月溶解度的分類：（室溫200C下）易溶物質(zhì)：溶解度在10g/100g水以上的物質(zhì)

可溶物質(zhì)：溶解度在1～10g/100g水的物質(zhì)微溶物質(zhì)：溶解度在0.01g～1g/100g水的物質(zhì)難溶物質(zhì)：溶解度小于0.01g/100g水的物質(zhì)第7頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月碳酸鹽和酸式碳酸鹽(又稱重碳酸鹽)大多數(shù)為無色的。堿金屬和銨的碳酸鹽易溶于水，其他金屬的碳酸鹽都難溶于水。碳酸氫鈉在水中的溶解度較小，其他酸式碳酸鹽都易溶于水。關(guān)于金屬碳酸鹽和碳酸氫鹽在水中的溶解性：所有的碳酸氫鹽都溶于水，正鹽中只有銨鹽和堿金屬（Li除外）的鹽都溶于水。對難溶的碳酸鹽，其相應的酸式鹽通常比正鹽的溶解度大，例如CaCO3難溶，Ca(HCO3)2易溶。對于易溶的碳酸鹽，其應用的酸式鹽溶解度卻比較小。例如，工業(yè)上生產(chǎn)碳酸氫銨肥料就是向碳酸銨的濃溶液中通入CO2至飽和：2NH4++CO32-+CO2+H2O→2NH4HCO3↓后一現(xiàn)象目前認為是HCO3-離子在溶液中形成了氫鍵相互締合，使溶解度減小的原因第8頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月大理石、石灰石、方解石以及珍珠、珊瑚、貝殼等主要成分都是CaCO3。白云石、菱鎂礦含有MgCO3。地表層中的碳酸鹽礦石在CO2和水的長期侵蝕下可以部分地轉(zhuǎn)變?yōu)镃a(HCO3)2而溶解：CaCO3+CO2+H2OCa(HCO3)2Ca(HCO3)2有可分為解析出CaCO3。這就是自然界中景觀奇特的鐘乳石和石筍形成的原因。第9頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月水解性第10頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月可溶性碳酸鹽和碳酸氫鹽溶于水時均發(fā)生水解反應，溶液顯堿性：CO32－+H2O==HCO3

－+OH－

HCO3

－+H2O==CO32

－+OH－水解傾向大于其電離傾向，溶液顯弱堿性碳酸鹽的水解反應以第一步為主，鹽的濃度越大，溶液的傾向，溶液顯弱堿性。碳酸氫鹽溶于水時，因HCO3－離子的水解第11頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月熱穩(wěn)定性第12頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月從熱力學角度來看，碳酸鹽受熱分解應該是吸熱的、熵推動的反應，因此溫度的升高，有利于反應的進行。但碳酸鹽的分解溫度差異很大，對于堿金屬碳酸鹽，即使加熱到溶化也不分解，所以正鹽穩(wěn)定性大于酸式鹽。堿金屬的碳酸鹽穩(wěn)定性大。這可以用極化理論解釋。有效離子勢越大，極化作用越強，對CO32-的反極化作用越大，穩(wěn)定性越差。第13頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月碳酸鹽受熱易分解，不同碳酸鹽對熱穩(wěn)定性可以相差很大，有如下規(guī)律：（1）同一種含氧酸鹽的熱穩(wěn)定性次序為：M2CO3

＞M(HCO3)2＞H2CO3

Na2CO3＞NaHCO3＞H2CO3（2）同族元素從上到下，碳酸鹽的熱穩(wěn)定性增強：BeCO3＜MgCO3＜CaCO3＜SrCO3＜BaCO3（3）不同金屬的碳酸鹽熱穩(wěn)定性次序為：堿金屬鹽＞堿式金屬鹽＞過渡金屬鹽＞銨鹽K2CO3＞CaCO3＞ZnCO3＞（NH4）2CO3第14頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月Na2CO3→Na2O+CO2

↑(850℃)MgCO3→MgO+CO2

↑(540℃）NaHCO3→Na2CO3+H2O+CO2↑

(270℃)H2CO3→H2O+CO2↑

(常溫)均產(chǎn)生CO2氣體，陽離子的極化作用越大,越易分解第15頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月碳酸鹽的應用在碳酸鹽中，純堿（碳酸鈉）是重要的化工原料，廣泛應用于化工、玻璃、肥皂、造紙、紡織和食品等工業(yè)。鉀堿（碳酸鉀）是玻璃生產(chǎn)的主要原料。小蘇打（碳酸氫鈉）廣泛用于醫(yī)藥和食品工業(yè)，也常用于制造滅火器。石灰石、大理石、白云石可用于建筑、水泥和鋼鐵等工業(yè)。碳酸鈉，俗名蘇打、純堿、洗滌堿，化學式：Na2CO3，普通情況下為白色粉末，為強電解質(zhì)。易溶于水，具有鹽的通性。是重要的化工原料之一，廣泛應用于輕工日化、建材、化學工業(yè)、食品工業(yè)、冶金、紡織、石油、國防、醫(yī)藥等領(lǐng)域。第16頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月碳酸鹽礦物：碳酸鹽礦物的種數(shù)在95種左右其中方解石、白云石等是在自然界分布極廣的礦物，而且不少碳酸鹽礦物是重要的非金屬礦物原料，也是提取Fe，Mg，Mn，Cu等金屬元素及放射性元素Th、U的重要礦物來源，具有重要的經(jīng)濟意義。在碳酸鹽礦物中，主要的陰離子為[CO3]2-，陽離子主要是Ca2+、Mg2+，其次Na+、Fe2+以及Cu2+、Zn2+、Pb2+、Mn2+、Bi3+等。

碳酸鹽礦物大多數(shù)為無色或白色，含銅者呈鮮綠或鮮藍色，含錳者呈玫瑰紅色，含稀土者或鐵者呈褐色，含鈷者呈淡紅色，含鈾者呈黃色。

第17頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月藍銅礦是一種堿性銅碳酸鹽礦物，也叫石青。在中國古稱石青。晶體呈柱狀或厚板狀，通常呈粒狀、鐘乳狀、皮殼狀、土狀集合體。深藍色，玻璃光澤，土狀塊體為淺藍色，光澤暗淡。早在4000年前，古埃及人就開采了蘇伊士和西奈之間的礦山，利用孔雀石作為兒童的護身符，驅(qū)除邪惡的靈魂。在德國，人們認為佩戴孔雀石的人可以避免死亡的威脅。中國公元前十三世紀殷代已有孔雀石石簪工藝品。第18頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月碳酸鹽的制備①氨堿法：②堿吸收二氧化碳法：

2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O

2NH3+CO2+H2O==(NH4)2CO3③可溶性碳酸鹽沉淀難溶碳酸鹽法：

Na2CO3+CaCl2==CaCO3+2NaCl第19頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月④酸式碳酸鹽熱分解沉淀法：酸式碳酸鹽通?？捎锰妓猁}進一步吸收二氧化碳的反應制備：

Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3也可用堿吸收過量二氧化碳制備：

KOH+CO2==KHCO3

NH3+H2O+CO2==NH4HCO3此外，難溶的堿式碳酸鹽可由某些金屬的可溶性鹽類溶液中加入堿金屬碳酸鹽溶液來制備。第20頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月碳酸鹽的鑒別最合理的檢驗方法：取少量混合物溶于水后，向其中加入氯化鋇溶液，發(fā)現(xiàn)有白色沉淀生成；再加入稀鹽酸，如果沉淀溶解，產(chǎn)生無色無味能使澄清石灰水變渾濁的氣體。則可證明含有CO32-第21頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月氣體檢驗法：為了避免碳酸氫鹽的干擾，可以采用逐滴滴加稀鹽酸的方式，由于碳酸氫鹽會立即與氫離子反應，所以，若滴加后立即產(chǎn)生無色無味的氣體，并通入澄清石灰水后產(chǎn)生白色沉淀，則為碳酸氫鹽，若過一會產(chǎn)