Тапсырмалар № 23, 24 · ЕГЭ

Различение карбонат- и гидрокарбонат-ионов

Как различить \(\mathrm{CO_3^{2-}}\) и \(\mathrm{HCO_3^-}\) в растворе

2 мин чтенияҚиындық: Обновлено 29 қыркүйек 2026

Карбонат- и гидрокарбонат-ионы оба реагируют с кислотами с выделением \(\mathrm{CO_2}\), поэтому одной кислотной пробой их не различить. Для различения сначала используют раствор соли кальция или бария: карбонат даёт осадок, а гидрокарбонат в обычных условиях — нет.

Качественное определение того, содержит ли раствор \(\mathrm{CO_3^{2-}}\) немесе \(\mathrm{HCO_3^-}\), по образованию осадка с растворимой солью кальция или бария и по последующей реакции с кислотой.

Основной способ

К исследуемому раствору добавляют, например, раствор хлорида кальция. Если присутствует карбонат-ион, образуется белый осадок карбоната кальция:

\mathrm{Ca²⁺ + CO₃^2- → CaCO₃\downarrow}Белый осадок указывает на карбонат-ион.

Для гидрокарбонат-иона в стандартной качественной пробе осадок сразу не наблюдается: гидрокарбонаты щёлочных металлов растворимы, а равновесие в растворе не приводит к заметному выделению карбоната. Поэтому отсутствие осадка после добавления соли кальция при наличии кислотной реакции указывает на гидрокарбонат.

Затем осадок карбоната можно проверить кислотой. Он растворяется с выделением углекислого газа — это качественная реакция на карбонат-ион. Условия, при которых газ действительно выделяется и его можно заметить, разобраны на странице условие выделения газа.

№

Пример

К раствору добавили \(\mathrm{CaCl_2}\) — появился белый осадок. Следовательно, вероятен \(\mathrm{CO_3^{2-}}\). При добавлении кислоты осадок растворился, выделился \(\mathrm{CO_2}\); проба подтверждена. Реакцию с кислотами проводят по правилам качественного анализа анионов.

Не путайте

Выделение газа при добавлении кислоты само по себе не различает карбонат и гидрокарбонат: оба иона превращаются в угольную кислоту, которая распадается на \(\mathrm{CO_2}\) и воду. Кроме того, при высокой концентрации или нагревании гидрокарбонат тоже может дать карбонатный осадок, поэтому пробу проводят в стандартных условиях и учитывают растворимость веществ.

Проверка

К раствору добавили соль кальция: осадка нет, но после добавления кислоты выделился газ. Какой ион наиболее вероятен?

Главное за минуту

Главное

С кислотой и карбонат, и гидрокарбонат выделяют \(\mathrm{CO_2}\), поэтому эта реакция не является различающей.
Соль кальция или бария: осадок обычно означает \(\mathrm{CO_3^{2-}}\), отсутствие осадка при последующем выделении газа — \(\mathrm{HCO_3^-}\).
Концентрация и нагревание могут повлиять на результат, поэтому условия опыта должны быть одинаковыми.