Axit cacbonic là gì

Axit cacbonic là một hợp chất vô cơ có công thức H2CO3 (tương tự: OC(OH)2). Đôi khi nó còn được gọi là dung dịch cacbon dioxit trong nước, do dung dịch chứa một lượng nhỏ H2CO3. Axit cacbonic tạo thành hai loại muối là cacbonat và bicacbonat. Nó là một axit yếu. Trong bài viết hôm nay,  thptxuyenmoc.edu.vn sẽ tiếp tục giới thiệu về một số hợp chất khác của Cacbon đó chính là Axit Cacbonic (H2CO3) và Muối Cacbonat. Vậy Axit Cacbonic (H2CO3) và muối Cacbonat có tính chất hóa học và tính chất vật lý gì? Chúng có ứng dụng gì trong đời sống? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé!

I. Tính chất của Axit Cacbonic H2CO3

Axit Cacbonic H2CO3

1. Trạng thái tự nhiên và tính chất vật lý của axit cacbonic

Trong nước tự nhiên và nước mưa có hòa tan khí cacbonic: 1000m3 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

2. Tính chất hóa học của axit cacbonic

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

– Axit cacbonic H2CO3 là một axit không bền, dễ bị phân hủy thành CO2 và H2O.

II. Muối Cacbonat

Muối Cacbonat

1. Phân loại muối cacbonat

• Có 2 loại muối cacbonat: Cacbonat trung hòa và Cacbonat axit

– Muối Cacbonat trung hoà là muối cacbonat không còn nguyên tố H trong thành phần gốc axit.

* Ví dụ: Canxi Cacbonat CaCO3; Natri Cacbonat Na2CO3; Magie Cacbonat MgCO3;…

– Muối Cacbonat axit là muối hyđrocacbonat có nguyên tố H trong thành phần gốc axit.

* Ví dụ: Canxi Hidrocacbonat Ca(HCO3)2; Kali hidrocacbonat KHCO3;…

2. Tính chất của muối Cacbonat

a) Tính tan của muối Cacbonat

– Đa số muối cacbonat không tan trong nước trừ các muối của kim loại kiềm như Na2CO3, K2CO3,…

– Hầu hết các muối hiđro cacbonat đều tan trong nước như: Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2,…

b) Tính chất hóa học của muối Cacbonat

° Tác dụng với axit

– Muối cacbonat tác dụng với axit mạnh hơn axit cacbonic tạo thành muối mới và giải phóng khí CO2.

Na2CO3(dd) + 2HCl(dd) → 2NaCl(dd) + CO2(k) + H2O(l)

NaHCO3(dd) + HCl(dd) → NaCl(dd) + CO2(k) + H2O(l)

° Tác dụng với dung dịch bazơ

– Một số muối cacbonat tác dụng với bazơ tạo thành muối cacbonat không tan và bazơ mới

K2CO3(dd) + Ca(OH)2(dd) → CaCO3↓trắng + 2KOH(dd)

– Muối hidrocacbonat tác dụng với kiềm tạo thành dung dịch trung hòa và nước:

NaHCO3(dd)  +  NaOH(dd) →  Na2CO3(dd)  + H2O(l)

° Tác dụng với dung dịch muối

– Muối cacbonat tác dụng với dung dịch muối tạo thành hai muối mới.

Na2CO3(dd)  +  CaCl2(dd)  →  CaCO3↓trắng  +  2NaCl(dd)

° Muối cacbonat bị nhiệt phân hủy

CaCO3(rắn)   CaO(rắn) + CO2(khí)

2NaHCO3(r)  Na2CO3(r) + CO2(k)  + H2O(hơi)

3. Ứng dụng của muối cacbonat

– Muối Cacxi cacbonat CaCO3 được dùng để sản xuất vôi, ximăng. Muối Natri cacbonat Na2CO3 dùng để nấu xà phòng, thuỷ tinh. Muối Natri hidrocacbonat NaHCO3 được dùng làm dược phẩm, hoá chất trong bình cứu hoả,…

III. Chu trình của cacbon trong tự nhiên

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

Chu trình của cacbon trong tự nhiên

IV. Bài tập về Axit cacbonic và muối Cacbonat

* Bài 1 trang 91 SGK Hóa học 9: Hãy lấy ví dụ chứng tỏ rằng H2CO3 là axit yếu hơn HCl và là axit không bền.

° Lời giải bài 1 trang 91 SGK Hóa học 9:

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

2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + H2CO3

– Axit cacbonic 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 trang 91 SGK Hóa học 9: 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 bài 2 trang 91 SGK Hóa học 9:

¤ Magie cacbonat 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.

* Bài 3 trang 91 SGK Hóa học 9: Viết các phương trình hóa học biểu diễn chuyển hóa sau:

° Lời giải bài 3 trang 91 SGK Hóa học 9:

– Các phương trình phản ứng hóa học:

(1): C + O2  CO2↑

(2): CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓trắng + H2O

(3): CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2↑ + H2O

* Bài 4 trang 91 SGK Hóa học 9: 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

° Lời giải bài 4 trang 91 SGK Hóa học 9:

– 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). K2CO3 và NaCl

* 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 chất chất khí tạo thành.

* Bài 5 trang 91 SGK Hóa học 9: Hãy tính thể tích khí CO2 (đktc) tạo thành để dập tắt đám cháy nếu trong bình chữa cháy có dung dịch chứa 980g H2SO4 tác dụng hết với dung dịch NaHCO3.

° Lời giải bài 5 trang 91 SGK Hóa học 9:

– Theo bài ra, ta có: nH2SO4 = 980/98 = 10(mol).

– Phương trình hóa học của phản ứng:

2NaHCO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2CO2↑ + 2H2O

– Theo phương trình phản ứng: nCO2 = 2.nH2SO4 = 10.2 = 20 (mol).

– Thể tích khí cacbonic tạo thành (đktc), từ công thức:

n=V/22,4 ⇒ VCO2 = n.22,4 = 20.22,4 = 448 (lít).

Qua bài viết trên chúng ta đã hiểu phần nào về axit cacbonic và muối cacbonat. Tuy nhiên để hiểu sâu hơn về hóa học là rất khó bởi nó rất trừu tượng, chỉ những ai thực sự tìm hiểu thì mới có thể hiểu sâu được. Hi vọng bài viết đã giúp bạn hiểu thêm nhiều về một số hợp chất của cacbon.