炭酸塩

炭酸塩（たんさんえん、テンプレート:Lang-en）は、炭酸イオン（テンプレート:En、テンプレート:Chem）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。

C a C O_{3} \overset{Δ}{\to} C a O + C O_{2}

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。

C a C O_{3} + 2 H C l ⟶ C a C l_{2} + C O_{2} ↑

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（たんさんいおん、英語: テンプレート:En）は、イオン式がテンプレート:Chem、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）。テンプレート:Chem結合距離は方解石中で 128.3 pm である。炭酸イオンは、炭酸テンプレート:Chem の共役塩基である炭酸水素イオンテンプレート:Chem の共役酸になるテンプレート:要検証。

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。

炭酸イオンテンプレート:Chem 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テンプレート:要検証。

テンプレート:See also 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: テンプレート:En^[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。