§ 7. Обнаружение CO3-ионов

Свойства карбонатов. Соли угольной кислоты, образованные катионами сильных оснований, в водных растворах вследствие гидролиза имеют щелочную реакцию. Большинство карбонатов в воде нерастворимо. Растворимыми являются карбонаты щелочных металлов (за исключением ) и аммония.

Анион угольной кислоты бесцветен. Все ее соли, образованные неокрашенными катионами, тоже бесцветны.

Реакция образования двуокиси углерода. Поместите в одно колено прибора, показанного на рис. 53, небольшое количество сухого исследуемого вещества или его раствора и прибавьте к нему несколько капель разбавленной серной кислоты. В другое колено прибора предварительно налейте известковой или баритовой воды. Быстро закройте пробирку пробкой. Выделяющаяся в первом колене двуокись углерода, соприкасаясь с известковой или баритовой водой, образует белый осадок или муть или .

Как показывает опыт, этот прибор, предложенный В. В. Васильевым и Н. Е. Муратовой, можно успешно применять для обнаружения и других газов, выделяющихся в процессе химических реакций. Для этой же цели можно пользоваться прибором, показанным на рис. 54. Прибор изготовляется из стеклянной трубки диаметром окало 7 мм. Разложение карбонатов кислотами протекает по реакции:

При взаимодействии выделяющейся при этом двуокиси углерода с баритовой или известковой водой происходит образование малорастворимых карбонатов бария или кальция и растворы мутнеют:

Условия проведения реакции. 1. Реакцию следует проводить в растворе при , кислотность раствора должна соответствовать умеренно концентрированным растворам уксусной кислоты. Разложение малорастворимых карбонатов проводят в еще более кислой среде.

2. Некоторые природные карбонаты (например, доломит и магнезит ) с трудом разлагаются минеральными кислотами; реакции протекают быстрее, если действовать кислотой на тонко измельченные минералы.

Рис. 54. Прибор для открытия газов: 1 - шарик для исследуемого вещества; 2— отводная трубка; 3 — пипетка для кислоты; 4 — резиновый колпачок.

3. Нагревание способствует этой реакции. Следует, однако, отметить, что многие карбонаты взаимодействуют с кислотами столь энергично, что нагревания не требуется.

4. Продолжительное соприкосновение газа с известковой или баритовой водой, после того как явственно наблюдается образование осадка, не рекомендуется, так как избыток двуокиси углерода приводит к превращению карбонатов в легкорастворимые в воде бикарбонаты (гидрокарбонаты):

5. Сульфиты и тиосульфаты, разлагающиеся в аналогичных условиях с образованием двуокиси серы, мешают этой реакции. Поэтому они должны быть предварительно окислены.