Định nghĩa, tính chất hóa học và công thức tổng quát của Axit Cacbonic và muối cacbonat kèm VD

Axit Cacbonic và muối cacbonat là gì?  Đây là những kiến thức bạn sẽ được học trong THPT. Nếu bạn chưa biết hay đã quên, thì cùng chúng tôi đi tìm hiểu cũng như ôn lại các kiến thức hóa học ngay trong bài viết dưới đây nhé!

Tham khảo thêm:

• Bảng Tính Tan Của Muối, muối nào tan trong nước và không tan
• Dãy Điện Hóa là gì ? Cách đọc Dãy Điện Hõa kim loại dễ thuộc
• Bảng hóa trị của các nguyên tố và cách học thuộc bằng bài ca hóa trị

Axit cacbonic là gì?

Axit cacbonic là một hợp chất vô cơ được hình thành với số lượng nhỏ khi anhydrid, carbon dioxide (CO2), hòa tan trong nước. Ngoài ra, có thể coi axit cacbonic là một axit lưỡng cực mà từ đó hai loạt muối có thể được tạo thành, đó là hydro cacbonat, hoặc bicacbonat, chứa HCO3- và cacbonat, chứa CO32-.

H2CO3 + H 2O 3 H3O + + HCO3-

CO2 + H2O → H2CO3

        H₂CO₃ ⇔ H⁺ + HCO₃^–

        HCO₃^– ⇔ H⁺ + CO₃^2-

Công thức hóa học của axit cacbonic là: H2C03

Khối lượng phân tử: 62,03 g/mol

Tính chất vật lý của aixit cacbonic

Trong nước tự nhiên và nước mưa có hòa tan khí cacbonic: 1000 m³ nước hòa tan được 90 m³ khí CO₂.

Một phần khí CO₂ tác dụng với nước tạo thành dung dịch axit cacbonic, phần lớn vẫn tồn tại ở dạng phân tử CO₂

Tính chất hóa học của aixit cacbonic

– H₂CO₃ là một axit yếu: dung dịch H₂CO₃ chỉ làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ nhạt, bị axit mạnh đẩy ra khỏi muối.

– H₂CO₃ là một axit không bền: H₂CO₃ tạo thành trong các phản ứng hóa học bị phân hủy ngay thành CO₂ và H₂O

Cách điều chế axit cacbonic.

Axit cacbonic là một axit rất yếu và nó gần như không tồn tại được lâu.

Người ta điều chế axit cacbonic bằng cách cho CO2 phản ứng với nước theo phương trình sau:

H2O + CO2 → H2CO3

Muối Cabonat là gì?

Muối cacbonat là muối của axit cacbonic, nó gồm 2 loại nhỏ là muối cacbonat CO32- và hidrocacbonat HCO3-.

Phân loại muối cacbonat

Có hai loại muối cacbonat:

– Muối cacbonat trung hòa (hay muối cacbonat), không còn nguyên tố H trong thành phần gốc axit.

Ví dụ: Na₂CO₃, CaCO₃,..

– Muối cacbonat axit (hay muối hiđro cacbonat), có nguyên tố H trong thành phần gốc axit.

Ví dụ: NaHCO₃, Ca(HCO₃)₂…

Tính tan của muối cacbonat

Muối cacbonat của các kim loại kiềm, amoni và đa số muối hiđrocacbonat đều tan. Muối cacbonat của kim loại khác thì không tan.

Tính chất hóa học muối cacbonat

Tính chất hóa học chung của muối:

Tác dụng với axit → muối mới + CO₂ + H₂O

 NaHCO₃ + HCl → NaCl + CO₂↑ + H₂O

+ H⁺ → CO₂↑ + H₂O

Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + CO₂↑ + H₂O

+ 2H⁺ → CO₂↑ + H₂O

Chú ý: Nếu cho H⁺ vào muối tan thì CO₃^2- → HCO₃^– → H₂O + CO₂.

        Nếu cho H⁺ vào muối không tan thì CO₃^2- → CO₂ + H₂O.

+ Tác dụng với dung dịch kiềm → muối mới + bazơ mới

        NaHCO₃ + NaOH → Na₂CO₃ + H₂O

+ Tác dụng với muối → 2 muối mới

        Na₂CO₃ + CaCl₂ → CaCO₃ + 2NaCl

+ Tác dụng với kim loại đứng trước kim loại tạo muối → muối mới + kim loại mới

        Cu(HCO₃)₂ + Mg → Mg(HCO₃)₂ + Cu

Phản ứng thủy phân: Muối cacbonat của kim loại kiềm bị thủy phân mạnh tạo môi trường kiềm:

        Na₂CO₃ → 2Na⁺ + CO₃^2-

        CO₃^2- + H₂O ⇔ HCO₃^– + OH

→ Trong một số phản ứng trao đổi Na₂CO₃ đóng vai trò như 1 bazơ:

        2AlCl₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O → 2Al(OH)₃ + 6NaCl + 3CO₂

Chú ý: Muối (NH₄)₂CO₃ có môi trường trung tính.

Phản ứng nhiệt phân:

+ Muối cacbonat tan không bị nhiệt phân (trừ muối amoni), muối cacbonat không tan bị nhiệt phân:

        MgCO₃ → MgO + CO₂ (tº)

+ Tất cả các muối hiđrocacbonat đều bị nhiệt phân:

        2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O

        Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃ + H₂O + CO₂

Cách nhân nhận biết muối cacbonat

Cho tác dụng với axit → CO₂

        CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O

Ứng dụng của muối cacbonat

– CaCO₃ là thành phần chính của đá vôi, được dùng để sản xuất vôi, xi măng…

– Na₂CO₃ được dùng để nấu xà phòng, sản xuất thủy tinh,..

– NaHCO₃ được dùng làm dược phẩm, hóa chất trong bình cứu hỏa,…

Chu trình tự nhiên của cacbonat

Trong tự nhiên luôn có sự chuyển hóa cacbon tự dạng này sang dạng khác. Sự chuyển hóa này diễn ra thường xuyên, liên tục và tạo thành chu trình khép kín.

Các dạng bài tập axit cacbonic và muối cacbonic thường gặp

Bài 1: Hãy lấy ví dụ chứng tỏ rằng H₂CO₃ là axit yếu hơn HCl và là axit không bền.

Lời giải:

Axit HCl tác dụng với muối cacbonat tạo thành axit cacbonic.

2HCl + Na₂CO₃ → 2NaCl + H₂CO₃

H₂CO₃ là axit không bền, bị phân hủy ngay cho CO₂ và H₂O nên phương trình được viết là:

2HCl + Na₂CO₃ → 2NaCl + CO₂ ↑ + H₂O.

Bài 2: Dựa vào tính chất hóa học của muối cacbonat, hãy nêu tính chất của muối MgCO₃ và viết các phương trình hóa học minh họa.

Lời giải:

MgCO₃ có tính chất của muối cacbonat.

– Tác dụng với dung dịch axit:

MgCO₃ + H₂SO₄ → MgSO₄ + CO₂ ↑ + H₂O.

– MgCO₃ không tan trong nước, không tác dụng với dung dịch muối và dung dịch bazơ.

– Dễ bị phân hủy:

MgCO₃  MgO + CO₂. (bổ sung nhiệt độ)

Bài 3: Viết các phương trình hóa học biểu diễn chuyển hóa sau:

Lời giải:

Các phương trình hóa học:

(1) C + O² → CO₂

(2) CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ ↓ + H₂O

(3) CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O

Bài 4: Hãy cho biết trong các cặp chất sau đây, cặp nào có thể tác dụng với nhau.

a) H₂SO₄ và KHCO₃

b) K₂CO₃ và NaCl

c) MgCO₃ và HCl

d) CaCl₂ và Na₂CO₃

e) Ba(OH)₂ và K₂CO₃

Giải thích và viết các phương trình hóa học.

Giải:

Những cặp chất tác dụng với nhau:

a) H₂SO₄ + 2KHCO₃ → K₂SO₄ + 2CO₂ ↑ + 2H₂O

c) MgCO₃ + 2HCl → MgCl₂ + CO₂ ↑ + H₂O

d) CaCl₂ + Na₂CO₃ → CaCO₃ ↓ + 2NaCl

e) Ba(OH)₂ + K₂CO₃ → BaCO₃ ↓ + 2KOH

Cặp chất không tác dụng với nhau: b).

Lưu ý: Điều kiện của phản ứng trao đổi trong dung dịch chỉ xảy ra nếu sản phẩm có chất kết tủa( không tan) hoặc có chất khí tạo thành.

Bài 5: Có 2 dung dịch K₂SO₄ và K₂CO₃ thuốc thử nào sau đây có thể nhận biết 2 dung dịch trên ?

Giải:

Sử dụng dung dịch HCl

+ Có khí thoát ra → K₂CO₃

  K₂CO₃ + 2HCl → 2KCl + CO₂ ↑ + H₂O

+ Không hiện tượng là K₂SO₄.

Bài 6: Dãy gồm các chất đều phản ứng với dung dịch HCl ở điều kiện thường là

Giải:

Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + CO₂ ↑ + H₂O

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ ↑ + H₂O

Mong rằng những nội dung trên đây sẽ giúp bạn trả lời được những thắc mắc câu hỏi của mình. Hơn hết đó là có thể giải được những bài toán của mình