炭酸塩のソースを表示

{{出典の明記|date=2011年10月}}
[[ファイル:Carbonate-3D-balls.png|サムネイル|炭酸イオンの[[球棒モデル]]]]
'''炭酸塩'''（たんさんえん、{{Lang-en|carbonate}}）は、'''炭酸イオン'''（{{en|carbonate}}、{{Chem|CO|3||2-}}）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、[[炭酸飽和|飲料などに炭酸を加える操作]]のことも指す。[[炭素化合物|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。
: <chem>
CaCO3 ->[\Delta] CaO + CO2
</chem>

== 用途 ==
炭酸イオンを含む[[塩 (化学)|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。
: <chem>
CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + CO2 ^
</chem>

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、英語: {{en|carbonate}}）は、[[イオン式]]が {{Chem|CO|3||2-}}、[[分子量]]が 60.01 g/mol で[[形式電荷]]が-2の[[多原子イオン|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''<sub>3h</sub>[[分子対称性]]）。{{Chem|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]] {{Chem|(H|2|CO|3|)}} の[[共役塩基]]である[[炭酸水素イオン]] {{Chem|(HCO|3|-|)}} の[[共役酸]]になる{{要検証|date=2014年7月}}。

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。

[[ファイル:Carbonate-ion-localised-2D.png|100ピクセル]]

これは炭酸イオンが[[共鳴構造]]を持つためである。

[[ファイル:Carbonate-ion-resonance-2D.png|500ピクセル]]

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。

[[ファイル:Carbonate-ion-delocalised-partial-charges-2D.png|150ピクセル]][[ファイル:Carbonate-3D-vdW.png|100ピクセル]]

== 酸 - 塩基化学 ==
炭酸イオン {{Chem|CO|3||2-}} 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|date=2014年7月}}。

== 主な炭酸塩 ==
* [[炭酸アンモニウム]] ({{Chem|(NH|4|)|2|CO|3}}) - 炭安とも呼ばれる。
* [[炭酸カリウム]] ({{Chem|K|2|CO|3}}) - 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]] ({{Chem|CaCO|3}}) - [[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]] ({{Chem|Na|2|CO|3}}) - [[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]] ({{Chem|BaCO|3}}) - [[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]] ({{Chem|MgCO|3}}) - 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]] ({{Chem|Li|2|CO|3}})
* [[炭酸鉄(II)]] ({{Chem|FeCO|3}})
* [[炭酸銀(I)]] ({{Chem|Ag|2|CO|3}})

== 炭酸塩鉱物 ==
[[ファイル:CalcitePau.jpg|サムネイル|[[方解石]]]]
{{See also|鉱物の一覧#炭酸塩鉱物}}
[[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、英語: {{en|[[:en:carbonate mineral|carbonate mineral]]}}<ref>{{Cite book|和書|editor = [[文部省]]|title = [[学術用語集]] 地学編|year = 1984|publisher = [[日本学術振興会]]|isbn = 4-8181-8401-2|page = 153}}</ref>）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]]・[[ファーテル石]] ({{Chem|CaCO|3}})
* [[苦灰石]] ({{Chem|CaMg(CO|3|)|2}})
* [[孔雀石]] ({{Chem|Cu|2|(CO|3|)(OH)|2}})
* [[藍銅鉱]] ({{Chem|Cu|3|(CO|3|)|2|(OH)|2}})
* [[菱苦土鉱]] ({{Chem|MgCO|3}})
* [[菱マンガン鉱]] ({{Chem|MnCO|3}})
* [[菱鉄鉱]] ({{Chem|FeCO|3}})

== 脚注 ==
{{Reflist}}

== 関連項目 ==
{{Commonscat|Carbonates}}
* [[二酸化炭素]]
* [[炭酸水素塩]]
* [[鉱物]]、[[鉱物の一覧]]

{{Strunz}}
{{炭素の無機化合物}}
{{Normdaten}}

{{DEFAULTSORT:たんさんえん}}
[[Category:炭酸塩|*]]
[[Category:無機炭素化合物]]