Карбонат
Группа веществ: Анионы

CO₃^2-  и  HCO₃^-

Карбонаты - соли угольной кислоты. Существуют средние карбонаты с анионом CO₃^2- и кислые, или гидрокарбонаты, с анионом HCO₃^-.

Карбонаты - кристаллические вещества. Большинство средних солей металлов в степени окисления +2 кристаллизуется в гексагональной решетке типа кальцита или ромбической типа арагонита. Из средних карбонатов в воде растворимы только соли щелочных металлов, аммония и Тl(I). В результате значительного гидролиза их растворы имеют щелочную реакцию. Наиболее трудно растворимы карбонаты металлов в степени окисления +2. Напротив, все гидрокарбонаты хорошо растворимы в воде.

Химические свойства карбонатов обусловлены их принадлежностью к классу неорганических солей слабых кислот. Характерные особенности карбонатов связаны с их плохой растворимостью, а также термической нестойкостью как самих карбонатов, так и Н₂СО₃. Эти свойства используются при анализе карбонатов, основанном либо на их разложении сильными кислотами и количественном поглощении выделяющегося при этом СО₂ раствором щелочи, либо на осаждении иона СО₃^2- из раствора в виде ВаСО₃. При действии избытка СО₂ на осадок среднего карбоната в растворе образуется гидрокарбонат, например: СаСО₃ + Н₂О + СО₂ → Са(НСО₃)₂. Присутствие гидрокарбонатов в природной воде обусловливает ее временную жесткость. Гидрокарбонаты при легком нагревании уже при низких температурах вновь превращаются в средние карбонаты, которые при нагревании разлагаются до оксида и СО₂. Чем активнее металл, тем выше температура разложения его карбоната. Так, Na₂CO₃ плавится без разложения при 857°С, а для карбонатов Са, Mg и Аl равновесные давления разложения достигают 0,1 МПа при температурах соответственно 820, 350 и 100°С.

Карбонаты весьма широко распространены в природе, что обусловлено участием СО₂ и Н₂О в процессах минералообразования. Карбонаты играют большую роль в глобальных равновесиях между газообразным СО₂ в атмосфере, растворенным СО₂ и ионами HCO₃^- и СО₃^2- в гидросфере и твердыми солями в литосфере. Важнейшие минералы - кальцит СаСО₃, магнезит MgCO₃, сидерит FeCO₃, смитсонит ZnCO₃ и некоторые другие. Известняк состоит в основном из кальцита или кальцитовых скелетных остатков организмов, редко из арагонита. Наиболее важны калия карбонат, кальция карбонат и натрия карбонат. Многие природные карбонаты весьма ценные металлические руды (например, карбонаты Zn, Fe, Mn, Pb, Cu). Гидрокарбонаты выполняют важную физиологическую роль, являясь буферными веществами, регулирующими постоянство рН крови.