[科普中國]-碳酸根

碳酸根的化學(xué)式為CO3（離子CO32-），相對(duì)分子質(zhì)量60。雖然含碳，但含碳酸根的物質(zhì)卻多是無機(jī)物。碳酸根是一種弱酸根，在水中很容易水解產(chǎn)生碳酸氫根離子和氫氧根離子，從而使水偏向堿性。

簡介碳酸根，化學(xué)式為CO32-，呈-2價(jià)，其中碳為最高價(jià)+4價(jià)，氧為-2價(jià)。

碳酸根雖然含碳，但含碳酸根的物質(zhì)多是無機(jī)物。碳酸根是一種弱酸根，在水中電離后很容易和氫離子結(jié)合產(chǎn)生碳酸氫根離子和氫氧根離子，從而使水偏向弱堿性。

離子結(jié)構(gòu)

C原子以sp2雜化軌道成鍵、離子中存在3個(gè)σ鍵，由C的3個(gè)sp2雜化軌道和三個(gè)O原子的2p軌道結(jié)合，離子為正三角形，而C中與分子平面垂直的另一個(gè)p軌道會(huì)與3個(gè)O原子中與分子平面垂直的p軌道結(jié)合成大π鍵，再加上所帶兩電荷，大π鍵中共有6個(gè)電子，從而形成π(6,4）鍵。碳酸根的離子半徑小于次氯酸根，但是碳酸根可極化性也很強(qiáng)，能被極化。

作用碳酸根對(duì)于調(diào)節(jié)人體酸堿平衡、維持人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)有重要作用。碳酸鈉和碳酸氫鈉混合而成的堿性緩沖也，可以維持人體胃pH相對(duì)穩(wěn)定；碳酸氫鈉為弱堿性物質(zhì)，當(dāng)胃酸(主要是鹽酸)過多時(shí)，碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成碳酸氫鈉，可以增高pH；當(dāng)胃酸較少，胃環(huán)境pH較高時(shí)，碳酸氫鈉又可與強(qiáng)堿性物質(zhì)反應(yīng)生成碳酸鈉，碳酸鈉呈弱堿性，因此可以降低胃環(huán)境的pH，達(dá)到雙向調(diào)節(jié)作用，以保持胃環(huán)境pH相對(duì)穩(wěn)定。

檢驗(yàn)因?yàn)樘妓岣x子易與氫離子結(jié)合生成二氧化碳?xì)怏w，所以可用酸來檢驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)室一般用稀鹽酸與澄清石灰水來檢驗(yàn)。

取樣，加入鹽酸生成的氣體通入澄清的石灰水中。

加入鹽酸有無色無味的氣體生成，將生成的氣體通入澄清的石灰水中有白色沉淀生成。

說明含有碳酸根離子或者碳酸氫根離子或亞硫酸根離子或亞硫酸氫根離子。

另取試樣，加入氯化鈣有沉淀生成，即可證明含有碳酸根離子。

其實(shí)也可以直接加入氯化鈣產(chǎn)生白色沉淀，加入稀鹽酸，產(chǎn)生無色無味的氣體，通入澄清石灰水中出現(xiàn)白色沉淀，即可證明1。

相關(guān)信息碳酸及碳酸鹽

概述

1、碳酸是一種弱酸，不穩(wěn)定，易分解為水和二氧化碳，通常有碳酸生成的化學(xué)反應(yīng)寫成水和二氧化碳的形式。碳酸常用于制作汽水。

2、碳酸鹽有很多，在生活中有許多常見的碳酸鹽，比如純堿（碳酸鈉）、石灰石（主要成份為碳酸鈣）等。除碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸銨外，碳酸鹽一般都難溶于水。除堿金屬的碳酸鹽外，其余的碳酸鹽大多易受熱分解2。

常見的碳酸鹽及其用途

碳酸鈣是石灰石和大理石的主要成份，重要的工業(yè)原料和建筑材料，經(jīng)常用于工業(yè)制取二氧化碳和生石灰，實(shí)驗(yàn)室用碳酸鈣與稀鹽的反應(yīng)制取二氧化碳。碳酸鈣也常用于補(bǔ)鈣劑中3。

碳酸鈉俗稱純堿，用于食品中去除酸性物質(zhì)?？梢院蜌溲趸}反應(yīng)用于制備氫氧化鈉4。

碳酸鉀草木灰的主要成分，重要的鉀肥。

碳酸氫鈉俗稱小蘇打，用作食品工作的發(fā)酵劑、汽水和冷飲中二氧化碳的發(fā)生劑、黃油的保存劑等5。

碳酸鹽中有如下幾個(gè)沉淀及難溶物，但這些難溶物均溶于酸：碳酸鈣，碳酸鋇。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

陳偉 - 副教授 - 武漢工程大學(xué)