بحث عن الكربونات

كربونات

[[ملف:Carbonate-3D-balls.png|thumb|left|200px|نموذج لأيون الكربونات ]]

'''الكربونات''' في [[الكيمياء]] هو [[ملح (كيمياء)|ملح]] [[حمض الكربونيك]] وله الصيغة ²⁻CO₃، وله شحنة كهربائية مقدارها -2.

 

وقد تعني التسمية [[استر]] لحامض الكربونيك ، وهو مركب عضوي يحتوي على مجموعة كربونات

C(=O)(O–)₂.

من الأملاح المشهورة أيضا البيكربونات bicarbonate وكلاهما ينتج من [[ثاني أكسيد الكربون]] .

تنتج أملاح لكربونات من [[حمض الكربونيك]] (H₂CO₃). يحتوي جزيئ هذا الحمض على ذرتين من [[الهيدروجين]] وتنشأ منها الهيدروكربونات ورمزها الكيمايئي

M^IHCO₃ والكربونات وصيغتها الكيميائية M^I₂CO₃

وتنشأ الكربونات من أيون الكربونات الذي له شحنتين سالبتين : CO₃²⁻.

وصيغة استر حمض الكربونات هي R¹−O−C(=O)−O−R² حيث

R¹ und R² مجموعة [[ألكيل]] أو مجموعة [[أريل]] تحتويان على [[الكربون]] . [[مكوثر|ومكوثرا]] الكربونات وصيغتها العامة : (O−R−O−C(=O)−)_n وتسمى أحيانا [[بولي كربونات]] .

== خواص الكربونات ==

شكل [[أيون|أنيون]] الكربونات مسطحا وتفصل بين [[ذرة|ذرات]] [[الأكسجين]] فيه زوايا قدرها 120° متمركزة على ذرة الكربون ، ويبلغ الرابطة بين الأكسجين و ذرة الكربون نحو 130 [[بيكومتر]] وهي مسافة تقارن بمسافة [[رابطة أحادية|الرابطة الأحادية]] C-O- التي تبلغ 143 بيكومتر و [[رابطة ثنائية|الرابطة الثنائية]] C=O-التي تبلغ طولها 123 بيكومتر .

<ref name="howi">A.F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg : ''Lehrbuch der anorganischen Chemie'', 1995, [[Walter de Gruyter]], ISBN 3-11-012641-9.</ref>

تنتمي الكربونات إلى الأملاح الأيونية وهل لذلك تكون [[تبلور|متبلورة]] في [[درجة حرارة]] الغرفة . ولا يبدي لأنيون الكربونات لونا ، وعندما يكون ملح الكربونات ملونا فيأتي لونه من [[أيون|الكاتيون]] المرتبط بأنيون الكربونات . وليس للكربونات رائحة .

بالنسبة للدوبان فبخلاف كربونات العناصر القلوية فلا تذوب في الماء ، وهذا يجعل تفاعلات الفلزات تترسب عند تفاعلها مع كربونات القلويات .

== تفاعلات الكربونات==

* تفاعل [[حمض الكربونيك]] مع الكربونات:

:<math>\mathrm{CaCO_3 + H_2O + CO_2 \longrightarrow Ca(HCO_3)_2}</math>

يتفاعل كربونات الكالسيوم مع [[الماء]] و [[ثاني أكسيد الكربون]] ويتحول إلى هيدروكربونات الكالسيوم .

وينشأ هذا التفاعل عند ذوبان الحجر الجيري في المياه الأرضية المحتوية على [[حمض الكربونيك]] . وينشأ عن ذلك الماء العسر .

* [[تفكك|تتفكك]] الكربونات في [[الماء]] :

:<math>\mathrm{MgCO_3 \longrightarrow Mg^{2+} + CO_3^{2-}}</math>

:<small>تتفكك كربونات المغنسيوم وينتج عنها أيون مغنسيوم و أيون كربونات </small>.

* تحلل الكربونات بالحرارة:

:<math>\mathrm{CaCO_3 \longrightarrow CaO + CO_2}</math>

تتحلل كربونات الكالسيوم إلى أكسيد الكالسيوم و[[ثاني أكسيد الكربون]] ،

وبهذا التفاعل ننتج '''الجير الحي ''' أو '''الكلس الحي '''.

=== تفاعلات قلوية ===

تتفاعل أيونات الكربونات مع الماء و أيونات الهيدروكربونات و مع أيونات الهيدروكسيد . وهي [[تفاعل حمض-قلوي|تفاعلات حمض-قلوي]].

:<math>\mathrm{CO_3^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HCO_3^- + OH^- }</math>

يتميز هذا التفاعل [[توازن كيميائي|بتوازن كيميائي]] . وبسبب وجود أيون [[هيدروكسيد|الهيدروكسيد]] مركزة في المحلول فتتفاعل الكربونات في المحاليل [[قلوي|تفاعلا قلويا]].

=== تفاعلات قلوية ===

تتفاعل أيونات الكربونات مع الماء و أيونات الهيدروكربونات و مع أيونات الهيدروكسيد . وهي [[تفاعل حمض-قلوي|تفاعلات حمض-قلوي]].

:<math>\mathrm{CO_3^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HCO_3^- + OH^- }</math>

يتميز هذا التفاعل [[توازن كيميائي|بتوازن كيميائي]] . وبسبب وجود أيون [[هيدروكسيد|الهيدروكسيد]] مركزة في المحلول فتتفاعل الكربونات في المحاليل [[قلوي|تفاعلا قلويا]].

== وجودها وأهم أملاحها==

توجد الكربونات كثيرا في الطبيعة في صورة معادن مختلفة . وطبقا لتصنيف شترونز للمعادن فهي تكون مع النترات صنفا معدنيا واحدا . كما يضم تصنيف دانا إليهما البورات .

ومن الأملاح الهامة نجد كربونات الباريوم ([[وثيريت]] و [[كربونات الكالسيوم]] (أراجونيت) و [[كالسيت|الكالسيت]] ، كذلك نجد [[كربونات الحديد]] [[سيديريت]] و [[كربونات النحاس]] القاعدية [[أزوريت]] و [[مالاخيت]] ، و[[كربونات المغنزيوم|كربونات المغنسيوم]] [[مغنيسيت]] ، وكربونات المنجنيز .

و[[كربونات الصوديوم]] (جايلوسيت) و النتريت و [[صودا|الصودا]] و [[كربونات الزنك]] (سميثونيت) .

<ref name="wog">Wissenschaft-Online-Lexika: ''Eintrag zu '''Carbonate''' im Lexikon der Geographie''.</ref> . وبعض عائلة الكربونات نجدها في [[دولوميت]] وهو كربونات الكالسيوم والمغنسيوم الذي يوجد دائما في الطبيعة كمخلوط مع [[البوتاس]] [[كربونات الكالسيوم]]. وتحتوي الكرة الصخرية للأرض على كمية من الكربونات تقدر بنحو 2,9·10¹⁶&nbsp;[[طن]].<ref name="howi"/>

Unknown

10:48 م

إقـرأ المزيـد..

بحث عن الكبريتات

كبريتات

=== الأولية والثانوية ===

تنقسم أملاح حمض الكبريتيك [[تكافؤ|الثنائي التكافؤ]] (H₂SO₄) إلى نوعين "كبريتات" و"كبريتات هيدروجينية " وهي تسمى أحيانا كبريتات أولية أو كبريتات ثانوية على التوالي. بالنسبة إلى [[كاتيون|الكاتيونات]] M^I تنطبق الصيغتين:

M^IHSO₄ و M^I₂SO₄:

{| class="prettytable centered"

|- class="hintergrundfarbe6"

!  !! كبريتات هيدروجينية (كبريتات أولية) !! كبريتات ثانوية

|-

| class="hintergrundfarbe5" | تسميات ||  ''كبريتات حمضية'' <br /> ''كبريتات هيدروجينية'' <br /> ''بيكبريتات'' || ''كبريتات متعادلة'' <br /> '' كبريتات   ''

|-

| class="hintergrundfarbe5" |أمثلة|| كبريتات الصوديوم الهيدروجينية, NaHSO₄ <br /> كبريتات الكالسيوم الهيدروجينية, Ca(HSO₄)₂ || [[كبريتات الصوديوم]], Na₂SO₄ <br /> [[كبريتات الكالسيوم]], CaSO₄

|}

* [[كبريتات الكالسيوم]] هو [[الجبس]] المستخدم في البناء.

==[[شب|الشبة]] ==

مركبات [[الشبة]] أملاح ثنائية تتكون من [[كاتيون|كاتيونات]] أحادية التكافؤ وكاتيونات [[تكافؤ|ثلاثية التكافؤ]]. صيغتها الكيميائية : M^IM^III(SO₄)₂ 12 H₂O,. وأهمها [[شبة]] كبريتات الكالسيوم-ألمونيوم.

==الزاج في التراث==

توجد مجموعة مركبات من الكبريتات الثنائية التكافؤ المتميئة تسمى '''الزاج''' {{لات|Vitreoleum}} مثل<ref>[http://www.ldlp-dictionary.com/dictionaries معاجم «لبنان ناشرون»]</ref>

* [[الزاج الأخضر]] أو [[القلقند]] أو [[القلقنت]] أو [[المشيق]] - [[كبريتات الحديد الثنائي]] (و[[الزاج القبرصي]] الهيئة المائية «[[ميلانتريت]]»)

* [[الزاج الأصفر]] أو [[الزاج الرومي]] أو [[القلقطار]] - [[كبريتات الحديد الثلاثي]]

* [[الزاج الأبيض]] أو [[القلقديس]] أو [[التوتياء]] - [[كبريتات الخارصين]]

* [[الزاج الأحمر]] - [[كبريتات الكوبالت الثنائي]]

* [[الزاج الأزرق]] - [[كبريتات النحاس الثنائي]]

* [[روح الزاج]] أو [[زيت الزاج]] - [[حمض الكبريتيك]]

== الخصائص ==

=== بصفة عامة ===

تذوب معطم السلفات في الماء. ويخرج عن تلك القاعدة كبريتات [[فلز قلوي تراب|الفلزات القلوية الترابية : [[كبريتات الكالسيوم]] وكبريتات [[سترونتيوم|السترونتيوم]] و[[كبريتات الباريوم]] وكبريتات الرصاص lead(II)-sulfate.

وتتميز كبريتات الفلزات القلوية وكبريتات [[فلز قلوي ترابي|الفلزات القلوية الترابية]] بأنها مستقرة ضد الحرارة. وتتحلل سلفات الفلزات ثلاثية التكافؤ بالحرارة وتنتج أكسيد الفلز وثالث أكسيد الكبريت:

:<math>\mathrm{M^{III}_2(SO_4)_3\ \longrightarrow\ M^{III}_2O_3\ +\ 3\ SO_3}</math>

وتعرف للسلفات الهيدروجينية أملاحا للقلويات ، وهي تذوب في الماء. وعند تسخينها تنتج ما يسمى ديسلفات.

=== الأنيونات و pH ===

يعتبر [[حمض الكبريتيك]] حمضا قويا يحتوي على بروتونين. ولا توجد في محلول منه ذو مولارية 1 في الماء جزيئات غير [[تفكك|مفككة]] H₂SO₄ ، وإنما تكون متأينة على الصورة :

, HSO₄⁻- و[[أيون]][[هيدروجين]]. كما توجد نسبة قليلة فقط (1%) من الأيونات HSO₄⁻- في الهيئة SO₄²⁻ حيث تفقد أيون الهيدروجين الثاني.

أما أنيون الكبريتات الهيدروجينية (HSO₄⁻) فيمكن أن يعمل [[حمض|كحمض]] كما يمكن أن يعمل [[قاعدة|كقاعدة]] فهو ثنائي السلوك. وتبلغ قيمة [[ثابت تفكك الحمض]] pK_S لأيون السلفات الهيدروجيني 89و1.

عند [[ذوبان]] أملاح الكبريتات الهيدروجينية في [[الماء]] تتفاعل مع الماء حتى يحدث [[توازن كيميائي]] حيث يتكون خليط من أيونات السلفات والسلفات الهيدروجينية. لذلك تستخدم السلفات الهيدروجينية أحيانا [[حمض|كحمض]] متوسط القوة ، ومع ذلك تكون قوة الحمض أعلى من قوة [[حمض الخليك]] (pK_S = 4,76).

لهذا السبب تستخدم الكبريتات الهيدروجينية [[محلول منظم|كمحاليل منظمة]] وهي في ذلك تقارب مفعول الأحماض القوية. ونظرا لتفاعلها الحمضي مع الماء فهي تستخدم في تنطيف الحمامات ودوراة المياة.

==استخدامتها==

تستخدم السلفات كثيرا في الصناعات الكيميائية ونجدها طبيعيا في بعض الأنظمة البيولوجية:

* تستخدم [[كبريتات الرصاص]] و[[حمض الكبريتيك]] في [[بطارية الرصاص]] [[سيارة|للسيارات]]،

* تستخدم [[كبريتات المغنسيوم]] في العلاج الطبي خارج الجسم كحمام مائي،

* [[جبس|الجبس]] وهو المصدر الطبيعي [[كبريتات الكالسيوم|لكبريتات الكالسيوم المتميئة]] ويستخدم في طلاء البنايات ،

* يستخدم [[أيون السلفات]] كمعادل لبعض الكاتيونات في العقارات.

* يستخدم [[كبريتات النحاس]] لتنقية الماء.

* كما تعيش بعض الكائنات الأولية على ينابيع طبيعية تحتوي على الكبريتات في قاع البحار حيث تختزل الكبريتات وتؤكسد مركبات عضوية أو [[هيدروجين]]. تلك [[بكتريا|البكتريا]] تسمى "بكتيريا مختزلة الكبريتات".

Unknown

10:45 م

إقـرأ المزيـد..