Карбонат кальция в кислотах

[Глебъ]

Во время сдачи лабораторной работы преподаватель задал интересный такой вопрос. 

Был опыт по сравнению активности кислот. В одной пробирке CaCO3+HCl, а в другой CaCO3+CH3COOH. Понятное дело, что CO2 выделяется интенсивнее в пробирке с HCl.

Так же понятное дело, что интенсивность выделения CO2 зависит от концентрации ионов H+. Соляная кислота сильнее диссоциирует чем уксусная, поэтому ионов H+ больше в пробирке с HCl, и CO2 выделяется интенсивнее, соответственно. 

Так вот вопрос: почему именно от концентрации ионов H+? И как вообще происходит образование H2CO3? Реакция-то происходила на поверхности CaCO3, так ещë он и нерастворимый. Как это может быть, что карбонат-ионов нет, но при этом образуется H2CO3? По идее ведь ионы водорода и карбонат-ионы должны вместе прореагировать, чтобы была H2CO3, но откуда там могут взяться карбонат-ионы, раз CaCO3 нерастворим? 

Ну, я знаю, что труднорастворимые электролиты диссоциируют, но это что получается, что как только кислоту прилили сразу карбонат-ионы появились? 

В общем, как образуется H2CO3 из CaCO3, если он нерастворим? 

Надеюсь, я понятно задал вопрос))

Спасибо!! 

[Пётр гидантоинов]

Я могу реакцию соды и лимонной кислоты вам замедлить, так что она будет протекать пару лет. Нерастворимый карбонат превращается в растворимый хлорид. 

[dmr]

В 12.11.2024 в 17:19, Глебъ сказал:

CaCO3+CH3COOH

Если у вас уксусная кислота была концентрированная то медленная скорость растворения карбоната было связано с тем что ацетат кальция плохо растворим в уксусной кислоте А так если уксус был разбавленный то я думаю примерно с одинаковой скоростью шло бы растворение

https://chemister.ru/Databases/Chemdatabase/properties.php?dbid=1&id=3497

 

[podlyinarod]

Так вопрос-то не про растворимость продуктов. А про то, как вообще протекает реакция, механизм, учитывая, что CO₃^2-, во-первых, в растворе изначально практически нет, а во-вторых, их и в кристалле мела нет?..

Изменено 12 Ноября, 2024 в 20:09 пользователем podlyinarod

[dmr]

В 13.11.2024 в 01:08, podlyinarod сказал:

растворе изначально практически нет

Почему это вдруг нет 

Независимо от того что плохо растворимый - это не значит же что совсем не растворим карбонат.

Вон если взять бензин он в 10 раз меньше растворим чем мел в воде при этом попробуйте смешав один раз бензин с водой потом сделать чтобы вода не воняла бензином фиг потом очистишь воду

Мел конечно малорастворим но он растворим и карбонат ионы изначально в растворе существуют

В 13.11.2024 в 01:08, podlyinarod сказал:

во-вторых, их и в кристалле мела нет?..

Так они и появляются только тогда когда мел растворяется в воде. Если взять вместо Мела например мрамор, он значительно меньше растворим и с мрамором реакции идут значительно медленнее вернее медленнее запускается а потом идёт бодро

А скорость реакции мела с кислотами зависит по большей части от растворимости  продуктов реакции, а сила кислоты уже можно сказать вторична. По крайней мере по отношению к угольной кислоте, почти все кислоты практически сильные

А с уксусной кислотой я сам наблюдал если взять концентрированную даже если взять просто магазинную эссенцию 70% реакция идёт медленно но если взять разбавленную 9-10%, то реакция идёт бодро

Изменено 13 Ноября, 2024 в 03:00 пользователем dmr

[капелька яда]

В 12.11.2024 в 15:19, Глебъ сказал:

Ну, я знаю, что труднорастворимые электролиты диссоциируют, но это что получается, что как только кислоту прилили сразу карбонат-ионы появились?

ну да 

как только

так и сразу

гораздо интересней диссоциация плавикового шпата и

серной кислоты

😿

 

 

[капелька яда]

В 13.11.2024 в 04:46, dmr сказал:

реакция идёт медленно но если взять разбавленную 9-10%, то реакция идёт бодро

во во

 

[dmr]

В 13.11.2024 в 08:01, капелька яда сказал:

во во

 

Да да))

[капелька яда]

В 13.11.2024 в 06:02, dmr сказал:

Да да))

ташкент 

пора намаз  

баю бай.........

ах

_______________

брутальные химики

как мы тебя любим -

робин  и  гуд

 

 

Изменено 13 Ноября, 2024 в 04:03 пользователем капелька яда

[Вольный Сяншен]

В 12.11.2024 в 15:19, Глебъ сказал:

И как вообще происходит образование H2CO3? Реакция-то происходила на поверхности CaCO3, так ещë он и нерастворимый. Как это может быть, что карбонат-ионов нет, но при этом образуется H2CO3? По идее ведь ионы водорода и карбонат-ионы должны вместе прореагировать, чтобы была H2CO3, но откуда там могут взяться карбонат-ионы, раз CaCO3 нерастворим? 

Ну так на поверхности твёрдого СаСО3 и происходит, там ведь на поверхности есть ионы СО3. И вот на кислород карбонат-иона садится протон из раствора кислоты, при этом получается ион НСО3^-. А этот ион уже сразу уходит в раствор, потому что слабо держится за Са (гидрокарбонат кальция растворим), и кальций за ним. Дальше уже легко.

[Shizuma Eiku]

В 12.11.2024 в 15:19, Глебъ сказал:

Так вот вопрос: почему именно от концентрации ионов H+?

Потому что реакция, по всей видимости, лимитируется концентрацией Н₃О⁺.

В 12.11.2024 в 15:19, Глебъ сказал:

И как вообще происходит образование H2CO3? Реакция-то происходила на поверхности CaCO3, так ещë он и нерастворимый.

Карбонат кальция имеет малую, но вполне определенную растворимость, из-за этого часть карбонат-ионов всегда находится в растворе у его поверхности, соответственно, с ними и взаимодействуют ионы водорода.

В 12.11.2024 в 15:19, Глебъ сказал:

По идее ведь ионы водорода и карбонат-ионы должны вместе прореагировать, чтобы была H2CO3, но откуда там могут взяться карбонат-ионы, раз CaCO3 нерастворим?

Более подробно реакцию можно представить в виде ряда взаимодействий:

CaCO₃⇄Ca²⁺+CO₃^2-

CO₃^2-+H₃O⁺⇄H₂O+HCO₃^-

HCO₃^-+H₃O⁺⇄H₂O+H₂CO₃

H₂CO₃→H₂O+CO₂↑

Из уравнений видно, что первая стадия - диссоциация карбоната кальция - является первым лимитирующим фактором, а вторым концентрация ионов водорода. Действительно, при возрастании силы кислоты в опыте реакция ускорялась, а если бы вместо карбоната кальция был взят раствор растворимого карбоната, например, соды, то реакция прошла бы почти мгновенно, еще быстрее.