С чем реагирует раствор карбоната калия?

Раствор карбоната калия (K₂CO₃) — это щёлочной раствор соли слабой кислоты (угольной) и сильного основания (KOH). Поэтому он реагирует со всем, что:

1. даёт ионы H⁺ (кислоты)

2. содержит ионы, образующие с CO₃²⁻ малорастворимые карбонаты

3. даёт ионы, образующие малорастворимые гидроксиды (из-за щёлочной среды раствора)

4. является кислотным оксидом (ангидридом кислот)

Ниже — основные классы веществ и типичные примеры.

1) Реакции с кислотами (нейтрализация с выделением CO₂)

С любыми кислотами раствор K₂CO₃ реагирует, потому что карбонат “забирает” H⁺ и в итоге образуется CO₂ и вода.

Общая схема:

• K₂CO₃ + 2H⁺ → 2K⁺ + CO₂↑ + H₂O

Примеры:

• K₂CO₃ + 2HCl → 2KCl + CO₂↑ + H₂O

• K₂CO₃ + H₂SO₄ → K₂SO₄ + CO₂↑ + H₂O

• K₂CO₃ + 2HNO₃ → 2KNO₃ + CO₂↑ + H₂O

Слабые кислоты (уксусная, угольная и т.п.) тоже реагируют, просто может быть менее бурно, но CO₂ всё равно выделяется.

2) Реакции с кислым солью и кислым карбонатом (образование гидрокарбоната)

Если в среду добавить угольную кислоту или источник CO₂, карбонат частично превращается в гидрокарбонат.

• K₂CO₃ + CO₂ + H₂O ⇄ 2KHCO₃

Это важно: раствор K₂CO₃ поглощает CO₂ (поэтому его и используют как поглотитель CO₂ в некоторых процессах).

3) Реакции с кислотными оксидами (ангидридами кислот)

Кислотные оксиды в воде дают кислоты или реагируют как “кислотный компонент”, поэтому карбонат с ними взаимодействует с образованием солей, часто с выделением CO₂.

Примеры:

• С сернистым газом:
  K₂CO₃ + SO₂ → K₂SO₃ + CO₂↑

• С серным ангидридом:
  K₂CO₃ + SO₃ → K₂SO₄ + CO₂↑

• С углекислым газом (как выше):
  K₂CO₃ + CO₂ + H₂O ⇄ 2KHCO₃

4) Реакции с растворами солей, если образуется осадок карбоната

Ион CO₃²⁻ даёт малорастворимые карбонаты со многими катионами. Тогда идёт реакция обмена и выпадает осадок.

Типично реагирует с солями:

• Ca²⁺, Ba²⁺, Sr²⁺ → CaCO₃↓, BaCO₃↓, SrCO₃↓

• Pb²⁺ → PbCO₃↓

• Ag⁺ → Ag₂CO₃↓ (малорастворим)

• Zn²⁺, Fe²⁺, Mn²⁺, Cu²⁺ и др. — часто дают карбонаты или основные карбонаты/гидроксокарбонаты (в воде может быть “смесь” осадка из-за гидролиза)

Примеры:

• K₂CO₃ + CaCl₂ → CaCO₃↓ + 2KCl

• K₂CO₃ + Ba(NO₃)₂ → BaCO₃↓ + 2KNO₃

• K₂CO₃ + Pb(NO₃)₂ → PbCO₃↓ + 2KNO₃

5) Реакции с солями некоторых металлов из-за щёлочной среды (осадки гидроксидов)

Раствор K₂CO₃ — щёлочной (из-за гидролиза CO₃²⁻). Поэтому с солями многих переходных металлов может выпадать не только карбонат, но и гидроксид или основный карбонат.

Например для Cu²⁺ часто образуется основной карбонат меди (похожий на “малахитовый” осадок), для Fe³⁺ — гидроксид железа(III) бурого цвета и т.п. Конкретный продукт зависит от иона, концентраций, температуры и присутствия CO₂.

С чем обычно НЕ реагирует

• Со щелочами (NaOH, KOH) — реакции нет (нет “движущей силы”).

• С солями калия и натрия сильных кислот (KCl, NaNO₃ и т.п.) — обычно нет реакции, потому что не образуется ни газ, ни осадок, ни слабый электролит.

• С большинством нейтральных оксидов (например CO, NO) — не реагирует как карбонат в растворе.

Итог (коротко по классам)

Раствор K₂CO₃ реагирует:

• с кислотами → соль + CO₂ + H₂O

• с CO₂/угольной кислотой → гидрокарбонат KHCO₃

• с кислотными оксидами → соответствующие соли (часто с выделением CO₂)

• с солями Ca²⁺, Ba²⁺, Pb²⁺, Ag⁺ и др. → осадки карбонатов (и иногда основных карбонатов/гидроксидов)