Получение

Натрия гидрокарбонат. Концентрированный раствор натрия хлори­да насыщают аммиаком при охлаждении и пропускают через этот раствор диоксид углерода (под давлением):

NaCl + NH₃ + CO₂ +H₂O → NH₄Cl + NaHCO₃

Образующийся натрия гидрокарбонат растворяется в воде хуже, чем аммония хлорид, поэтому осаждается, и его отфильтровывают.

Для очистки натрия гидрокарбонат прокаливают, при этом образует­ся натрия карбонат и удаляется примесь аммония хлорида:

t⁰

2NaHC0₃ → Na₂CO₃ + CO₂↑ + H₂O↑

t⁰

NH₄Cl → NH₃↑ + HCl↑

Раствор очищенного натрия карбоната насыщают диоксидом углеро­да (под давлением) и получают натрия гидрокарбонат:

Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O→2NaHCO₃

Лития карбонат.

1. Получают из водорастворимых солей лития при действии натрия карбоната:

2LiCl + Na₂CO₃→2NaCl + Li₂CO₃↓

2. Пропусканием диоксида углерода через раствор лития гидроксида:

2LiOH + CO₂ → Li₂CO₃↓+ H₂O

Описание и растворимость

Натрия гидрокарбонат - белый кристаллический порошок без запа­ха, растворим в воде, практически нерастворим в спирте.

Солено-щелочного вкуса, устойчивый в сухом воздухе, медленно разлагается на воздухе.

Лития карбонат - белый легкий порошок, умеренно растворим в воде (в 83 частях), нерастворим в спирте. Насыщенный водный раствор лития карбоната при нагревании мутнеет.

В водных растворах карбонаты и гидрокарбонаты подвергаются гид­ролизу:

NaHCO₃ +H₂O ←→NaOH + H₂CO₃

Реакция среды раствора слабощелочная 5% рН =8,0.

Li₂CO₃ + H₂O←→LiOH + LiHCO₃

Реакция среды раствора сильнощелочная.

Подлинность

Общая реакция на карбонат- и гидрокарбонат-ионы - реакция раз­ложения при действии минеральных кислот. Из солей вытесняется уголь­ная кислота, которая разлагается с выделением диоксида углерода. Эффект реакции - выделение пузырьков газа.

NaHCO₃ + HCl → NaCl + CO₂↑ + H₂O

Li₂CO₃ + 2НС1 → 2LiCl + CO₂↑ + H₂O

Реакции отличия карбонат- и гидрокарбонат-ионов:

1. Реакция осаждения с насыщенным раствором магния сульфата. Образуется белый осадок основного карбоната магния.

Карбонаты дают эту реакцию при обычной температуре.

4Li₂CO₃ + 4MgSO₄ + 4Н₂O → 3MgCO₃ ·Mg(OH)₂·3H₂O↓ + 4Li₂SO₄ + CO₂↑

Гидрокарбонаты образуют осадок только при нагревании (после то­го, как переходят в карбонаты). К водному раствору NaHCO₃ прибавляют насыщенный раствор магния сульфата; раствор остается прозрачным, т.к. магния гидрокарбонат растворим в воде:

2NaHCO₃ + MgSO₄ → Mg(HCO₃)₂ + Na₂SO₄

растворим

При кипячении раствора образуется белый осадок:

t⁰

4Mg(HCO₃)₂ → 3MgC0₃·Mg(OH)₂·3H₂O↓ + 5CO₂↑

2. Проба с фенолфталеином. Интервал рН изменения окраски фе­нолфталеина 8,2-10,0.

Растворы гидрокарбонатов при добавлении фенолфталеина окраши­ваются в бледно-розовый цвет или остаются бесцветными (так как имеют слабощелочную реакцию среды).

Растворы карбонатов при добавлении фенолфталеина окрашиваются в красный цвет (сильнощелочная реакция среды).

Специфические реакции

Натрия гидрокарбонат - реакции на ион натрия (см. катионы анионы).

1. Соли натрия окрашивают бесцветное пламя в желтый цвет.

2. Реакция осаждения цинкуранилацетатом в уксусной среде. Образуется желтый кристаллический осадок

Na⁺ + Zn[(UO₂)₃(CH₃COO)₈] + CH₃COOH + 9Н₂0 → NaZn[(UO₂)₃(CH₃COO)₉] • 9H₂O↓ + H⁺

Лития карбонат - реакции на ион лития:

1. Соли лития окрашивают бесцветное пламя в карминово-красный цвет.

2. Реакция осаждения натрия гидрофосфатом. Раствор ЛВ в хлороводородной кислоте при кипячении в присутствии рас­твора аммиака образует белый желеобразный осадок лития фосфата.

3LiCl + Na₂HPO₄ + NH₄OH→ Li₃PO₄↓ + 2NaCl + NH₄Cl + H₂O

3. Реакция осаждения натрия фторидом. Образуется белый аморфный осадок лития фторида.

LiCl + NaF → LiF↓ + NaCl