Карбонаты - соли нестабильной, очень слабой угольной кислоты Н2СО3, которая в свободном состоянии в водных растворах неустойчива и разлагается с выделением СО2:

Н2СО3 -- СО2 + Н2О

Карбонаты аммония, натрия, рубидия, цезия растворимы в воде. Карбонат лития в воде мало растворим. Карбонаты остальных металлов мало растворимы в воде. Гидрокарбонаты растворяются в воде. Карбонат - ионы в водных растворах бесцветны, подвергаются гидролизу. Водные растворы гидрокарбонатов щелочных металлов не окрашиваются при прибавлении к ним капли раствора фенолфталеина, что позволяет отличить растворы карбонатов от растворов гидрокарбонатов (фармакопейный тест).

1.Реакция с хлоридом бария.

Ва2+ + СОз2- —> ВаСО3 (белый мелкокристаллический)

Аналогичные осадки карбонатов дают катионы кальция (СаСО3) и стронция (SrCO3). Осадок растворяется в минеральных кислотах и в уксусной кислоте. В растворе H2SO4 образуется белый осадок BaSO4.

К осадку медленно, по каплям прибавляют раствор НС1 до полного растворения осадка:

ВаСОз + 2 НС1 ->• ВаС12+ СО2 + Н2О

2.Реакция с сульфатом магния (фармакопейная).

Mg2+ + СОз2- ->MgCO3 (белый)

Гидрокарбонат - ион НСО3- образует с сульфатом магния осадок MgCO3 только при кипячении:

Mg2+ + 2 НСОз- -> MgCO3 + СО2 + Н2О

Осадок MgCO3 растворяется в кислотах.

3. Реакция с минеральными кислотами (фармакопейная).

СО32- + 2 Н3О = Н2СО3 + 2Н2О

НСО3- + Н3О+ = Н2СО3 + 2Н2О

Н2СО3 -- СО2 + Н2О

Выделяющийся газообразный СО2 обнаруживают по помутнению баритоновой или известковой воды в приборе для обнаружения газов, пузырьков газа (СО2), в пробирке - приемнике - помутнение раствора.

4.Реакция с гексацианоферратом (II) уранила.

2СО32- + (UО2)2[Fe(СN)6](коричневы)-> 2 UO2CO3 (бесцветный) + [Fe(CN)6]4-

Коричневый раствор гексацианоферрата (II) уранила получают, смешивая раствор ацетата уранила (CH3COO)2UO2 с раствором гексацианоферрата (II) калия:

2(СН3СОО)2ГО2 + K4[Fe(CN)6]-> (UO2)2[Fe(CN)6] + 4 СН3СООК

К полученному раствору прибавляют по каплям раствор Na2CO3 или К2СО3 при перемешивании до исчезновения коричневой окраски.

5.Раздельное открытие карбонат - ионов и гидрокарбонат - ионов реакциями с катионами кальция и с аммиаком.

Если в растворе одновременно присутствуют карбонат - ионы и гидрокарбонат - ионы, то каждый из них можно открыть раздельно.

Для этого вначале к анализируемому раствору прибавляют избыток раствора СаС12. При этом СОз2- осаждаются в виде СаСО3:

СОз2- + Са2+ = СаСО3

Гидрокарбонат - ионы остаются в растворе, так как Са(НСО3)2 растворами в воде. Осадок отделяют от раствора и к последнему добавляют раствор аммиака. НСО2- -анионы с аммиаком и катионами кальция дают снова осадок СаСО3:

НСОз- + Са2+ + NH3 -> СаСОз + NH4+

6. Другие реакции карбонат - иона.

Карбонат - ионы при реакции с хлоридом железа (III) FeCl3 образуют бурый осадок Fe(OH)CO3, с нитратом серебра - белый осадок карбоната серебра Ag2CO3, растворимый в НЪТОз и разлагающийся при кипячении в воде до темного осадка Ag2O иСО2:

Ag2CO3 -> Ag2O + СО2