炭酸塩

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炭酸イオンの球棒モデル

炭酸塩（たんさんえん、英: carbonate）は、炭酸イオン（carbonate、CO₃²⁻）を含む化合物の総称である。英語の carbonate は炭酸塩と炭酸イオンの他、炭酸エステル、炭酸塩化、炭化、飲料などに炭酸を加える操作のことも指す。無機炭素化合物の一種で、炭酸塩の中には、生物にとって重要な物質である炭酸カルシウムや、産業にとって重要な炭酸ナトリウムなどがある。炭酸塩はアルカリ金属以外は水に溶けないものが多い。一般に加熱により二酸化炭素を発生して金属酸化物を生じる。

CaCO3⟶900∘CCaO+CO2{displaystyle {rm {CaCO_{3}quad {overset {900^{circ }C}{longrightarrow }}quad CaO+CO_{2}}}}

目次

• 
  1 用途
  


• 
  2 炭酸イオン
  


• 
  3 酸 - 塩基化学
  


• 
  4 主な炭酸塩
  


• 
  5 炭酸塩鉱物
  


• 
  6 脚注
  


• 
  7 参考文献
  


• 
  8 関連項目
  


• 
  9 外部リンク
  

用途

炭酸イオンを含む塩に希釈した鉱酸（例：塩酸）を加えると気体の二酸化炭素が発生するため、炭酸イオンの検出に使われている。

炭酸イオンを含む塩は、産業や鉱物学的に重要な化合物群である。最も有名なのは石灰岩の主成分である方解石（カルサイト）である。加熱することによって炭酸塩から二酸化炭素を除去する過程を焼成と呼ぶ。

炭酸イオン

炭酸イオン（たんさんいおん、英: carbonate）は、イオン式が CO₃²⁻、分子量が 60.01 g/mol で形式電荷が-2の多原子アニオンである。1個の炭素原子を中心に3個の酸素原子が等価に結合した平面三角形構造をとる（D_3h分子対称性）。C−O結合距離は方解石中で 128.3 pm である。炭酸イオンは、炭酸 (H₂CO₃) の共役塩基である炭酸水素イオン (HCO₃^-) の共役酸になる^{[要検証 – ノート]}。

炭酸イオンの正確な分子構造はルイス構造式で表現することは不可能である。

これは炭酸イオンが共鳴構造を持つためである。

実際には、炭酸イオンの電荷は非局在化によって3個の酸素原子に等しく2/3ずつ分布した構造をしている。

酸 - 塩基化学

炭酸イオン CO₃²⁻ は中程度に強い塩基である。炭酸イオンは弱酸である炭酸水素イオンの共役塩基であり、炭酸水素イオンは弱酸である炭酸イオンの中程度に強い共役塩基である^{[要検証 – ノート]}。

主な炭酸塩

• 
  炭酸アンモニウム ((NH₄)₂CO₃) – 炭安とも呼ばれる。


• 
  炭酸カリウム (K₂CO₃) – 植物の灰の成分であり、古代より洗剤として利用。現在はガラスの原料として重要。


• 
  炭酸カルシウム (CaCO₃) – 石灰石、サンゴ骨格、貝殻などの主成分。チョークやベビーパウダーの材料。白濁色の温泉の含有成分およびそれを模した入浴剤の成分。


• 
  炭酸ナトリウム (Na₂CO₃) – 石鹸、ガラスなどの原料。炭酸ソーダとも呼ばれる。


• 
  炭酸バリウム (BaCO₃) - 毒重石の主成分で人体に有害。胃の検査で造影剤として飲むバリウムはこれではなく、硫酸バリウム。


• 
  炭酸マグネシウム (MgCO₃) - 運動競技向けの滑り止め剤、研磨剤、医薬品に利用。


• 
  炭酸リチウム (Li₂CO₃)


• 
  炭酸銅(II) (CuCO₃)


• 
  炭酸鉄(II) (FeCO₃)


• 
  炭酸銀(I) (Ag₂CO₃)

炭酸塩鉱物

方解石

「鉱物の一覧#炭酸塩鉱物」も参照

鉱物学において、炭酸塩からなる鉱物を炭酸塩鉱物（たんさんえんこうぶつ、英: carbonate mineral^[1]）という。熱水からの析出および鉱石の風化などにより生成し、以下のようなものがある。

• 
  方解石・霰石（CaCO₃）


• 
  苦灰石（CaMg(CO₃)₂）


• 
  孔雀石（Cu₂(CO₃)(OH)₂）


• 
  藍銅鉱（Cu₃(CO₃)₂(OH)₂）


• 
  菱苦土鉱（MgCO₃）


• 
  菱マンガン鉱（MnCO₃）


• 
  菱鉄鉱（FeCO₃）

表 話 編 歴 シュツルンツ分類 ケイ酸塩鉱物以外 01 元素鉱物 · 02 硫化鉱物と硫塩鉱物（英語版） · 03 ハロゲン化鉱物 · 04 酸化鉱物（水酸化鉱物 · 亜ヒ酸塩鉱物（英語版）） · 05 炭酸塩鉱物（硝酸塩鉱物） · 06 ホウ酸塩鉱物 · 07 硫酸塩鉱物（クロム酸塩鉱物 · モリブデン酸塩鉱物 · タングステン酸塩鉱物） · 08 リン酸塩鉱物 · ヒ酸塩鉱物 · バナジン酸塩鉱物 · 10 有機鉱物 ケイ酸塩鉱物 09.A ネソケイ酸塩鉱物 · 09.B ソロケイ酸塩鉱物 · 09.C シクロケイ酸塩鉱物 · 09.D イノケイ酸塩鉱物 · 09.E フィロケイ酸塩鉱物 · 09.F テクトケイ酸塩鉱物（沸石類を除く） · 09.G テクトケイ酸塩鉱物（沸石類を含む） · 09.H 未分類のケイ酸塩鉱物 · 09.J ゲルマニウム酸塩鉱物（英語版）

脚注

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1. 
   ^ 文部省編 『学術用語集 地学編』 日本学術振興会、1984年、153頁。.mw-parser-output cite.citation{font-style:inherit}.mw-parser-output .citation q{quotes:"""""""'""'"}.mw-parser-output .citation .cs1-lock-free a{background:url("//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/65/Lock-green.svg/9px-Lock-green.svg.png")no-repeat;background-position:right .1em center}.mw-parser-output .citation .cs1-lock-limited a,.mw-parser-output .citation .cs1-lock-registration a{background:url("//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d6/Lock-gray-alt-2.svg/9px-Lock-gray-alt-2.svg.png")no-repeat;background-position:right .1em center}.mw-parser-output .citation .cs1-lock-subscription a{background:url("//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/aa/Lock-red-alt-2.svg/9px-Lock-red-alt-2.svg.png")no-repeat;background-position:right .1em center}.mw-parser-output .cs1-subscription,.mw-parser-output .cs1-registration{color:#555}.mw-parser-output .cs1-subscription span,.mw-parser-output .cs1-registration span{border-bottom:1px dotted;cursor:help}.mw-parser-output .cs1-ws-icon a{background:url("//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4c/Wikisource-logo.svg/12px-Wikisource-logo.svg.png")no-repeat;background-position:right .1em center}.mw-parser-output code.cs1-code{color:inherit;background:inherit;border:inherit;padding:inherit}.mw-parser-output .cs1-hidden-error{display:none;font-size:100%}.mw-parser-output .cs1-visible-error{font-size:100%}.mw-parser-output .cs1-maint{display:none;color:#33aa33;margin-left:0.3em}.mw-parser-output .cs1-subscription,.mw-parser-output .cs1-registration,.mw-parser-output .cs1-format{font-size:95%}.mw-parser-output .cs1-kern-left,.mw-parser-output .cs1-kern-wl-left{padding-left:0.2em}.mw-parser-output .cs1-kern-right,.mw-parser-output .cs1-kern-wl-right{padding-right:0.2em}
   ISBN 4-8181-8401-2。
   

参考文献

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関連項目

ウィキメディア・コモンズには、炭酸塩に関連するカテゴリがあります。

• 二酸化炭素


• 炭酸水素塩


• 
  鉱物、鉱物の一覧
  

外部リンク

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表 話 編 歴 炭素の無機化合物 酸化物と誘導体 酸化物 CO2 CO C3O2 C2O CO3 金属カルボニル 炭酸 炭酸塩 炭酸水素塩 オルト炭酸 イオン化合物 炭化物 [:C≡C:]2− シアン化物 [:C≡N:]− シアン酸塩 [:O–C≡N:]− チオシアン酸塩 [:S–C≡N:]− 雷酸塩 [:O–N≡C:]− チオ雷酸塩 [:S–N≡C:]−

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