Магнезиев бикарбонат: физични и химични свойства

Карбоновата киселина, която е воден разтвор на въглероден диоксид, може да взаимодейства с алкални и амфотерни оксиди, амоняк. В резултат на реакцията се получават средни соли - карбонати и при условие, че карбонатната киселина се приема в излишък - бикарбонати. В статията ще се запознаем с физичните и химичните свойства на магнезиевия хидрогенкарбонат, както и с особеностите на неговото разпространение в природата.

Качествена реакция към водородния бикарбонатен йон

Както средните соли, така и киселинна, въглеродна киселина взаимодействат с киселини. В резултат на реакцията се отделя въглероден диоксид. Неговото присъствие може да бъде открито чрез преминаване на събрания газ през разтвор на варовикова вода. Обледяването се наблюдава поради утаяване на неразтворима утайка от калциев карбонат. Реакцията илюстрира как магнезиевия бикарбонат, съдържащ HCO йона₃^-, реагира.

Взаимодействие със соли и основи

Как протичат обменните реакции между разтвори на две соли, образувани от различни киселини по отношение на якостта, например между бариев хлорид и киселинната сол на магнезий? Продължава с образуването на неразтворима сол - бариев карбонат. Такива процеси се наричат ​​йонообменни реакции. Те винаги завършват с образуването на утайка, газ или малко разпадащ се продукт - вода. Реакцията на алкален хидроксид на натриев и магнезиев хидрогенкарбонат води до образуване на средна сол на магнезиев карбонат и вода. Характерна особеност на термичното разграждане на амониевите карбонати е, че в допълнение към появата на киселинни соли се освобождава газ амоняк. Солите на карбоновата киселина при силно нагряване могат да реагират с амфотерни оксиди като цинк или алуминиев оксид. Реакцията протича с образуването на соли - алуминати или магнезиеви цинкати. Оксидите, образувани от неметални елементи, също могат да реагират с магнезиев бикарбонат. В реакционните продукти се откриват нова сол, въглероден диоксид и вода.

Широко разпространени земната кора минерали - варовик, креда, мрамор, дълго реагират с въглероден диоксид се разтваря във водата. В резултат на това се образуват киселинни соли - магнезиеви и калциеви хидрогенкарбонати. Когато условията на околната среда се променят, например, когато температурата се повиши, възникват обратни реакции. Среден сол кристализира от вода с висока концентрация на бикарбонат, често под формата на варовик каверни висулки от карбонати - сталактити, както и образувания кули - сталагмити.

Твърдост на водата

Водата взаимодейства със солите, съдържащи се в почвата, например с магнезиев хидрогенкарбонат, чиято формула е Mg (HCO₃)₂. Тя ги разтваря и става твърдо. Колкото повече примеси, толкова по-лошо в такива продукти за вода се варят, вкусът и хранителната им стойност се влошават рязко. Такава вода не е подходяща за измиване на косата и измиване на дрехи. Особено опасно е твърдата вода за използване при пара, защото при варене разтворените в него калциеви и магнезиеви бикарбонати се утаяват. Той образува слой мащаб, лошо проводима топлина. Това е изпълнено с такива отрицателни последици като прекомерната консумация на гориво, както и прегряването на котлите, което води до износване и аварии.

Магнезиева и калциева твърдост

Ако във воден разтвор заедно с HCO аниони₃^- има калциеви йони, тогава те причиняват калциева скованост, ако магнезиевите катиони са магнезий. Тяхната концентрация във вода се нарича обща твърдост. При продължително кипене, бикарбонатът се превръща в слабо разтворими карбонати, които се утаяват под формата на утайка. В същото време общата твърдост на водата се намалява с индекса на карбонатите или с времевата твърдост. Калциевите катиони образуват карбонати - средните соли и магнезиевите йони са част от магнезиевия хидроксид или основната сол - магнезиевия карбонатен хидроксид. Особено високата твърдост е присъща на водите на моретата и океаните. Например в Черно море магнезийната скованост е 53,5 meq / l, а в Тихия океан - 108 meq / литър. Заедно с варовика, магнезит, минерал, съдържащ карбонат и натриев бикарбонат и магнезий, често се среща в земната кора.

Начини за омекотяване на водата

Преди да се използва вода, чиято обща твърдост надхвърля 7 мек / л, трябва да се освободи от излишните соли - да се омекоти. Например, той може да добави калциев хидроксид - захарна вар. Ако едновременно с нея направите сода, тогава можете да се отървете от постоянната (некарбонатна) скованост. Прилагани и по-удобни техники, които не изискват загряване и контакт с агресивно вещество - алкален Ca (OH)₂. Те включват използването на катионни обменници.

Принципът на катионния обмен

Алуминосиликатите и синтетичните йонообменни смоли са катионобменни. Те съдържат в състава си мобилни натриеви йони. Преминаването на водата през филтри със слой, върху който носителят е катионен обменник, натриевите частици ще се променят до катиони на калций и магнезий. Последните са обвързани с аниони катионит и са твърдо задържани в него. Ако концентрацията на Ca²⁺ и Mg²⁺, тогава ще бъде трудно. За възстановяване на активността на йонообменен вещество се поставя в разтвор на сол, и обратната реакцията протича - катиони натриеви йони заместят магнезий и калций, адсорбиран върху катионния обменник. Възстановеният йонен обменник отново е готов за процеса на омекотяване на твърдата вода.

Електролитна дисоциация

Повечето от средата и киселинните соли във водни разтвори се разделят на йони, което е проводник от втория вид. Това означава, че субстанцията претърпява електролитна дисоциация и нейното решение е способно да провежда електрически ток. Дисоциацията на магнезиев хидрогенкарбонат води до факта, че в разтвора остават магнезиеви катиони и отрицателно заредени комплексни йони на въглеродната киселина. Тяхното насочено движение към неприлични заредени електроди също предизвиква появата на електрически ток.

хидролиза

Обменните реакции между солите и водата, водещи до появата на слаб електролит, са хидролизата. Той е от голямо значение не само в неорганичната природа, но и е в основата на процесите на метаболизиране на протеини, въглехидрати и мазнини в живите организми. Водният карбонат на калий, магнезий, натрий и други активни метали, образуван от слаба карбонова киселина и силна основа, във водния разтвор се хидролизира напълно. Когато към него се добави безцветен фенолфталеин, индикаторът се превръща в пъстър цвят. Това показва алкалния характер на средата, поради натрупването на прекомерна концентрация на хидроксидни йони.

Виолетовият лакмус във водния разтвор на киселинната сол на въглеродната киселина става синя. Излишните хидроксилни частици в този разтвор могат да бъдат открити с помощта на друг индикатор - метъл оранжев, променяйки цвета си до жълто.

Цикълът на солите на въглеродните киселини в природата

Способността на въглеводородите да се разтварят във водата е в основата на тяхното постоянно движение в неживата и живата природа. Подземните води, наситени с въглероден диоксид, проникват през почвените слоеве, които включват магнезит и варовик. Водата с бикарбонат и магнезий влиза в почвения разтвор, след това се пренася в реки и морета. От там, киселинни соли в тялото на животното влизат и излизат към изграждането на външната (хитин черупка) или вътрешен скелет. В някои случаи, под въздействието на топлинни източници гейзер или негова сол, бикарбонати разлагат, освобождаване на въглероден диоксид и трансформирани в находища: креда, варовик, мрамор.

В статията изследвахме физичните и химичните свойства на магнезиевия хидрогенкарбонат и разбрахме начините на неговото образуване в природата.