Muối Cacbonat và Sùnat của kim loại nhóm IIA

VIII.9. Cacbonat của IIA Là những muối phổ biến trong thiên nhiên ở dưới dạng các khoáng vật khác nhau Manhezit MgCO 3 Dolomit MgCO 3 .CaCO 3 Stroxianit SrCO 3 Vitrerit BaCO 3 Canxit Aragonit Đá cẩm thạch Đá phấn Các muối cacbonat của nhóm IIA đều là chất ở dạng tinh thể, khó tan trong nước. Bảng 8.11. Tích số tan của các MCO 3 Trong dung dịch có chứa CO 2 dư, các muối cacbonat của Ca, Sr, Ba lại tan do tạo ra muối hidrocacbonat M(HCO 3 ) 2 CaCO 3 + CO 2 + H 2 O Ca(HCO 3 ) 2 phản ứng này giải thích hiện tượng ăn mòn đá vôi trong thiên nhiên và do phản ứng đó nên trong nước sông, nước ngầm có chứa một lượng đáng kể Ca(HCO 3 ) 2 . Khi để trong không khí hoặc đun nóng, các muối tan đó bị phân hủy tách ra CO 2 và trở lại dạng cacbonat kết tủa ban đầu, phản ứng này giải thích hiện tưởng tạo thành thạch nhũ, suối hóa đá, cặn ấm, cặn nồi hơi Ca(HCO 3 ) 2 CaCO 3 + CO 2 + H 2 O Chất BeCO 3 MgCO 3 CaCO 3 SrCO 3 BaCO 3 T t 1.10 -3 4.10 -5 4,8.10 -9 1,1.10 -10 5.10 -9 0 t → Ngược lại, các muối trung hòa BeCO 3 và MgCO 3 không tan trong dung dịch chứa một lượng dư khí CO 2 , chúng bị thủy phân tạo ra kết tủa là những muối cacbonat bazơ [M(OH)] 2 CO 3 Muối bazơ luôn được tạo thành khi cho dung dịch cacbonat của kim loại kiềm tác dụng với muối tan của Be và Mg. 2Na 2 CO 3 + 2MgCl 2 + H 2 O → [Mg(OH) 2 ]CO 3 ↓ + 4NaCl + CO 2 Các muối MCO 3 bị dung dịch axit (kể cả CH 3 COOH) phân hủy tạo CO 2 . Khác với M 2 CO 3 , các MCO 3 đều bị nhiệt phân, độ bền nhiệt tăng từ MgCO 3 đến BaCO 3 Bảng 8.12. Nhiệt độ phân hủy của các MCO 3 Chất MgCO 3 CaCO 3 SrCO 3 BaCO 3 t 0 C 540 897 1290 >1360 VIII.9.1. BeCO 3 - Khi cho muối cacbonat của kim loại kiềm tác dụng với berili tạo ra muối bazơ [Be(OH)] 2 CO 3 . Muối này có thể chuyển thành muối trung hòa khi đun nóng với dung dịch KHCO 3 đặc. [Be(OH)] 2 CO 3 + 2KHCO 3 2 BeCO 3 ↓ + K 2 CO 3 + 2 H 2 O - [Be(OH)] 2 CO 3 là chất rắn màu trắng, khó tan trong nước, nhưng tan trong một lượng dư cacbonat kim loại kiềm, đặc biệt dễ tan trong dung dịch (NH 4 ) 2 CO 3 . [Be(OH)] 2 CO 3 + 3(NH 4 ) 2 CO 3 2(NH 4 ) 2 [Be(CO 3 ) 2 ] + 2NH 3 .H 2 O - BeCO 3 kết tinh từ dung dịch ở dạng tetrahidrat, khi đun nóng đến 100 0 C chuyển thành muối khan, khi đun đến nhiệt độ cao hơn bị phân hủy tạo CO 2 . BeCO 3 BeO + CO 2 0 t → 0 t → VIII.9.2. MgCO 3 - Khi đun nóng dung dịch cũng bị thủy phân tạo muối cacbonat bazơ, cũng tương tự như BeCO 3 , MgCO 3 tan trong một lượng dư cacbonat kim loại kiềm, tan trong dung dịch (NH 4 ) 2 CO 3 do tạo ra muối kép M 2 [Mg(CO 3 ) 2 ].4H 2 O, KH[Mg(CO 3 ) 2 ].4H 2 O. - MgCO 3 tan trong dung dịch axit tạo muối. Mặt khác khi cho khí CO 2 qua chất lỏng có chứa huyền phù MgCO 3 , huyền phù này tan do tạo ra Mg(HCO 3 ) 2 . - Khi cho muối magie tác dụng với cacbonat của kim loại kiềm tạo thành muối bazơ: 2Na 2 CO 3 + 2MgCl 2 + H 2 O → [Mg(OH) 2 ]CO 3 + 4NaCl + CO 2 -Muối cacbonat bazơ của magie có thành phần gần đúng là Mg(OH) 2 .xMgCO 3 .nH 2 O (x = 3,4; n = 3,4,5…). - MgCO 3 tinh khiết được điều chế bằng cách thổi CO 2 tinh khiết lên bề mặt dung dịch cacbonat bazơ của magie ở 150 0 C - 220 0 C. [Mg(OH) 2 ]CO 3 + CO 2 → 2MgCO 3 ↓ + H 2 O VIII.9.3. CaCO 3 - Là chất kết tinh màu trắng, ít tan trong nước (1,4 mg/100 gam nước ở 25 0 C) , tan nhiều hơn trong dung dịch chứa lượng dư NH 4 Cl. Khi đun sôi CaCO 3 với dung dịch NH 4 Cl, nó bị phân hủy hoàn toàn: CaCO 3 + 2NH 4 Cl CaCl 2 + 2NH 3 + CO 2 + H 2 O - Trong nước có chứa khí CO 2 , độ tan của CaCO 3 tăng lên nhờ tạo thành muối hidrocacbonat tan. - Ở nhiệt độ cao, nó tương tác với một số oxit như SiO 2 , Al 2 O 3 , NO 2 , và khí NH 3 v.v CaCO 3 + SiO 2 → CaSiO 3 + CO 2 - CaCO 3 được điều chế bằng cách cho muối canxi tác dụng với dung dịch muối cacbonat của kim loại kiềm hoặc amoni, cũng có được khi cho nước vôi hấp thụ khí CO 2 . 0 t → VIII.9.4. SrCO 3 - Là chất rắn màu trắng, rất khó tan trong nước. Trong dung dịch SrCO 3 bị thủy phân một phần tạo ra môi trường kiềm. Tan nhiều trong dung dịch có chứa CO 2 do tạo ra muối hidocacbonat. Khi nung nóng bị phân hủy tạo CO 2 , nhưng phản ứng khó hơn so với CaCO 3 . - SrCO 3 được điều chế bằng cách cho muối tan của Sr tác dụng với (NH 4 ) 2 CO 3 . VIII.9.5. BaCO 3 - Dung dịch bão hòa có phản ứng kiềm do bị thủy phân. BaCO 3 tan trong axit, tan một ít trong dung dịch chứa CO 2 do tạo ra muối hidrocacbonat, cũng tan trong dung dịch amoni tạo ra muối kép giống như MgCO 3 . - BaCO 3 được điều chế bằng cách cho dung dịch Ba(OH) 2 hấp thụ khí CO 2 hoặc cho dung dịch muối Ba tác dụng với muối cacbonat của kim loại kiềm. -Trong công nghiệp BaCO 3 được điều chế bằng cách dùng than khử BaSO 4 ở 600 0 C - 800 0 C tạo ra BaS, sau đó cho dung dịch BaS tác dụng với CO 2 tạo kết tủa BaCO 3 : BaSO 4 + 2C → BaS + 2CO 2 BaS + CO 2 + H 2 O → BaCO 3 + H 2 S. - Cũng có thể đun nóng huyền phù BaSO 4 với dung dịch K 2 CO 3 đậm đặc: BaSO 4 + K 2 CO 3 → BaCO 3 + K 2 SO 4 [...]...III.10 Sunfat ca nhúm IIA - u l nhng cht kt tinh mu trng Hai mui BeSO4 v MgSO4 u d tan, cỏc mui cũn li u khú tan, tan gim dn t BeSO4 n BaSO4 0 Bng 8.13 20 C tan (g/100 g nc) ca cỏc MSO4 MSO4 Be Mg Ca Sr Ba tan 39,9 35,5 0,203 0,015 -4 2.10 Tt - - 2,4.10 -5 3,2.10 -7 1,1.10 -10 - Mui sunfat ca IIA u to ra mui kộp vi cỏc kim loi IA dng M2M(SO4)2 VIII.10.1 BeSO4 - To thnh... (monohidrat) v dng heptahidrat (mui ng) - MgSO4 to ra mui kộp vi kim loi kim, trong ú chỳ ý l l dng xenit cú thnh phn M 2[Mg(SO4)2].6H2O VIII.10.3 CaSO4 - l cht rn, mu trng, ớt tan trong nc (203,6 mg/100 g H 2O 200C) tan tng chm khi tng nhit , nhng quỏ 500C tan gim dn ng cong tan cú im cc i khong 30 0C 400C - Trong dung dch mui sunfat ca kim loi khỏc, tan ca CaSO 4 gim xung, nhng trong dung dch H2SO4... 4.H2SO4 v CaSO4.3H2SO4 - Vi sunfat ca cỏc kim loi kim, CaSO 4 to ra nhng mui khú tan, nh mui globe Na 2SO4.CaSO4; mui sinvinit K2SO4.CaSO4.H2O - Trong dung dch (NH4)2SO4, tan ca CaSO4 li tng lờn do to thnh mui phc: (NH4)2SO4 + CaSO4 (NH4)2[Ca(SO4)2] t0 - CaSO4 tinh khit c iu ch bng cỏch cho CaCl2 d tỏc dng vi dung dch (NH4)2SO4 Kt ta tỏch ra dng 0 vi tinh th hỡnh kim dihidrat di Nu nung trờn 66 C tỏch... cng l nc t nhiờn cú cỏc mui tan trong nc, ch yu l sunfat, clorua v hidrocacbonat ca canxi, magie v st Nc cng tm thi Fe 2+ Ca Mg HCO3 2+ 2+ - HCO3 Nc cng vnh cu - Cl HCO3 - SO4 Cl - 2- Mg Ca Nc cng ton phn - - OH + H + H 2+ 2 OH OH 2+ Fe 1 - - + H 2+ 3 Nc mm Tỏc hi ca nc cng : Khi un sụi nc cng thỡ mui hirocacbonat ó ta bin thnh mui cacbonat khụng tan lng xung thnh cn cỏu kt ta bỏm vo phớa trong thnh ni... SrSO4 - Thng gp trong thiờn nhiờn dng khoỏng vt seletin L nguyờn liu ch yu dựng iu ch cỏc hp cht 0 ca stronti SrSO4 rt ớt tan trong nc, 18 C tan vo khong 11,4 mg trong 100 g nc - Vi mui sunfat ca kim loi kim, chng hn K2SO4 hoc (NH4)2SO4, stronti sunfat to ra nhng mui kộp khú tan VIII.10.5 BaSO4 - hu nh khụng tan trong nc Trong H2SO4 c tan ca BaSO4 tng lờn do to ra tng t nh CaSO4 (BaSO4.H2SO4) 0 2+... phũng lm x phũng khụng lờn bt v lm bn qun ỏo 2C17H35COONa + Ca2+ Ca(C17H35COO)2 + Na + Cỏch lm mm nc cng : i vi nc cng tm thi cú th un sụi nc, thờm vo mt lng va Ca(OH) 2 hoc Na2CO3 tng ng vi lng hirocacbonat ó xỏc nh trc bng phng phỏp húa hc i vi nc cng vnh cu thờm soda Na 2CO3 , natri photphat Na3PO4 , hexametaphotphat (NaPO3)6 Ngy nay , ngi ta dựng rng rói phng phỏp trao i ion Na + H Nc cng 2+ . các muối tan trong nước, chủ yếu là sunfat, clorua và hidrocacbonat của canxi, magie và sắt. Tác hại của nước cứng : Khi đun sôi nước cứng thì muối hirocacbonat đã ta biến thành muối cacbonat. Mg(HCO 3 ) 2 . - Khi cho muối magie tác dụng với cacbonat của kim loại kiềm tạo thành muối bazơ: 2Na 2 CO 3 + 2MgCl 2 + H 2 O → [Mg(OH) 2 ]CO 3 + 4NaCl + CO 2 -Muối cacbonat bazơ của magie có thành. phấn Các muối cacbonat của nhóm IIA đều là chất ở dạng tinh thể, khó tan trong nước. Bảng 8.11. Tích số tan của các MCO 3 Trong dung dịch có chứa CO 2 dư, các muối cacbonat của Ca, Sr,