탄산염

Carbonate
유기탄산염은 탄산 에스테르를 참조한다.
삼산화탄소(Carbon trioxide)와 혼동하지 마십시오.
탄산염
Ball-and-stick model of the carbonate anion
이름
우선 IUPAC 이름
탄산염
시스템 IUPAC 이름
트리옥시도카본산염[1]: 127
식별자
3D 모델(JSmol)
켐스파이더
유니
  • InChI=1S/CH2O3/c2-1(3)4/h(H2,2,3,4)/p-2
    키: BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L
  • InChI=1/CH2O3/c2-1(3)4/h(H2,2,3,4)/p-2
    키 : BVKZGUZCCUSVTD-NUQVWONBAE
  • C(=O)([O-])[O-]
특성.
CO2−
3
몰 질량 60.008 g/g−1/g
켤레산 중탄산염
달리 명시되지 않은 한 표준 상태(25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다.

탄산염은 탄산염(HCO23)[2]으로, 식 CO의2−
3 다원자 이온인 탄산 이온이 존재하는 것이 특징이다.탄산염이라는 단어는 탄산염기 C(=O)(O–)2를 포함하는 유기 화합물인 탄산 에스테르를 지칭할 수도 있다.

이 용어는 탄산을 설명하기 위해 동사로도 사용된다: 탄산수와 중탄산 이온의 농도를 증가시켜 탄산수와 다른 탄산음료를 생산하는 과정 - 압력 하에서 탄산가스를 첨가하거나 탄산염 또는 중탄산염을 물에 녹임으로써.

지질학과 광물학에서, "카보네이트"라는 용어는 탄산염 광물과 탄산염 암석을 모두 지칭할 수 있으며, 둘 다 탄산 이온에 의해 지배된다2−
3. 탄산염 광물은 화학적으로 침전된 퇴적암에 매우 다양하고 흔하다.가장 일반적인 것은 석회암(및 연체동물 껍질과 산호 골격의 주요 성분)인 CaCO3, 돌로마이트, 탄산칼슘 마그네슘 CaMg3(2CO), 사이더라이트 또는 철입니다.2) 탄산염, FeCO3, 중요한 철광석탄산나트륨('소다' 또는 '나트론')과 탄산칼륨('포타시')은 고대부터 유리 제조에 사용되어 왔다.탄산염은 포틀랜드 시멘트 및 석회 제조의 원료, 세라믹 글레이즈 조성 등에서 철제련과 같은 산업에서 널리 사용되고 있습니다.

구조 및 본딩

탄산 이온은 가장 단순한 옥소카본 음이온이다.그것은 3개의 산소 원자에 둘러싸인 하나의 탄소 원자로 구성되며, 3개의 평면 배열로 D 분자 대칭을 가지고3h 있다.분자량은 60.01g/mol이며 총 공식 전하가 -2이다.수소탄산
2
3([3]중탄산) 이온인 HCO의−
3 결합염기이며, HCO의 결합염기인 탄산이다.

탄산 이온의 루이스 구조는 음의 산소 원자에 대한 두 개의 (긴) 단일 결합과 중성 산소 원자에 대한 하나의 짧은 이중 결합을 가지고 있습니다.

Simple, localised Lewis structure of the carbonate ion

이 구조는 이온의 관찰된 대칭과 양립할 수 없으며, 이는 세 결합의 길이가 같고 세 개의 산소 원자가 동등하다는 것을 의미합니다.등전자 질산 이온의 경우와 마찬가지로 대칭은 다음 세 가지 구조 간의 공진에 의해 달성될 수 있습니다.

Resonance structures of the carbonate ion

이 공명은 부분 결합 및 비국재 전하를 가진 모델로 요약할 수 있습니다.

Delocalisation and partial charges on the carbonate ion Space-filling model of the carbonate ion

화학적 성질

금속 탄산염은 일반적으로 가열 시 분해되어 이산화탄소를 장기 탄소 순환에서 단기 탄소 순환으로 방출하고 [2]금속의 산화물을 남깁니다.이 과정은 석회암을 석회 가마에 구워서 얻은 생석회 또는 산화칼슘의 라틴어 이름인 CaO를 따서 소성이라고 합니다.

탄산염은 양전하 이온인 M+
, M2+
 또는3+
 M이 음전하 산소 원자와 결합하여 이온 화합물을 형성할 때 형성됩니다.

2+
 M + CO2−
3 → MCO
2
3
M2+
 + CO2−
3 → MCO
3
23+
 M + 3 CO2−
3 → M
2(CO
3)
3

대부분의 탄산염은 표준 온도와 압력에서 물에 용해되지 않으며 용해도 상수는 1×10−8 미만이다.예외적으로 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘, 암모늄 탄산염은 물론 많은 우라늄 탄산염이 포함됩니다.

수용액에는 탄산염, 중탄산염, 이산화탄소 및 탄산염이 동적 평형으로 함께 존재한다.강한 염기성 조건에서는 탄산 이온이 우세하지만 약한 염기성 조건에서는 중탄산 이온이 우세하다.더 산성 조건에서는 수성 이산화탄소, CO(aq)가2 주 형태이며, 물2, HO는 탄산과 평형을 이루며, 그 평형은 이산화탄소를 향해 강하게 놓여 있다.따라서 탄산나트륨은 염기성이고 중탄산나트륨은 염기성이 약하며 이산화탄소 자체는 약산이다.

탄산수는 압력 하에서 CO를 물에 녹여2 형성한다.예를 들어 탄산음료 캔을 열었을 때 CO의2 분압이 감소하면 탄산염(탄산염, 중탄산염, 이산화탄소, 탄산)의 각 형태에 대한 평형은 용액 중의 CO 농도가2 해당 온도 및 압력에서 CO의2 용해도와 같아질 때까지 변화한다.살아있는 시스템에서 효소인 탄산 무수효소는 CO와 탄산의 상호변환을2 가속화한다.

대부분의 금속의 탄산염은 물에 녹지 않지만 중탄산염은 그렇지 않다.용액에서 탄산염, 중탄산염, 이산화탄소 및 탄산 간의 균형은 변화하는 온도와 압력 조건에 따라 지속적으로 변화합니다.CaCO와3 같은 불용성 탄산염이 포함된 금속 이온의 경우 불용성 화합물이 생성된다.경수로 인한 배관 내 스케일 축척에 대한 설명입니다.

무기명 탄산염

탄산 음이온의 계통첨가물 IUPAC명은 트리옥시도카보네이트(2-)[1]: 127 이다.마찬가지로 시안화 음이온− CN은 니트리도카본산염(1-)[1]: 291 으로 불린다.그러나 탄산염(4-)(정탄산)과 규산염(4-)(정탄산)에 대한 동일한 논리에 따라 계통첨가물 명명법에서 규산염(4-)(정탄산)은 온도 및 압력의 정상 조건에서 확인된 적이 없기 때문에 의미가 없다.오르토카본산은 오르토실산보다 에너지적으로 훨씬 덜 안정적이며, 4개의 산소 [1]: 287 [4]원자에 결합된 단일 중심 탄소 원자의 에너지적으로 불리한 궤도 구조 때문에 정상 조건에서는 존재할 수 없다.

유기 탄산염

주요 기사 : 탄산 에스테르

유기 화학에서 탄산염은 또한 세 개의 산소 원자에 결합된 탄소 원자를 포함하는 더 큰 분자 내의 기능성 기를 나타낼 수 있으며, 그 중 하나는 이중 결합되어 있습니다.이들 화합물은 유기탄산염 또는 탄산 에스테르로도 알려져 있으며 일반식 ROCOOR, 또는 RRcoCO를3 가지고 있다.중요한 유기탄산염은 탄산디메틸, 탄산에틸렌 및 탄산프로필렌 및 포스겐 치환 트리포센을 포함한다.

버퍼

pH가 낮으면 수소이온 농도가 높아져 CO를 내뿜는다2.이것은 방정식을 왼쪽으로 [further explanation needed]이동시켜 근본적으로 H 이온의+ 농도를 감소시켜 보다 기본적인 pH를 유발합니다.

pH가 너무 높으면 혈중 수소이온 농도가 너무 낮아 신장이 중탄산염(HCO−
3)을 배출한다.이것은 방정식을 오른쪽으로 이동하게 하고, 근본적으로 수소 이온의 농도를 증가시켜 더 산성 pH를 유발합니다.

위의 pH [5]밸런스를 제어하는 세 가지 중요한 가역 반응이 있습니다.

  1. HCO23 h+ H + HCO−
    3
  1. HCO23 † CO2 + HO2
  1. CO2(aq) co2 CO(g)

호기된2 CO(g)는 CO(aq)를 배출하고2, 이는 차례로 HCO를 소비하여23 르 샤텔리에의 원리에 따라 앞서 언급한 첫 번째 반응에서 좌회전을 일으킨다.같은 원리로 pH가 너무 높을 때 신장은 요소 사이클(또는 크렙스)을 통해 요소로서 중탄산수소(HCO−
3)를 소변으로 배출한다.–헨젤리트 오르니틴 사이클).중탄산염을 제거함으로써 세포호흡에 의해 생성되는 CO(g)로부터2 발생하는 탄산(HCO)으로부터23 더 많은+ H를 발생시킨다.

결정적으로, 이 버퍼는 바다에서 작동합니다.탄산칼슘으로 구성된 해양생물(특히 산호)의 수가 많기 때문에 기후 변화와 장기 탄소 순환의 주요 요인이다.온도 상승으로 탄산염의 용해도가 높아지면 해양석회석 생산량이 감소하고 대기 중 이산화탄소 농도가 높아집니다.이것은, 차례로, 지구의 온도를 상승시킨다.CO의2−
3 톤수는 지질학적 규모이며, 모두 바다로 재분해되어 대기 중으로 방출되어 CO 수준이 [citation needed]더욱 증가할2 수 있다.

탄산염

참고 항목: 카테고리:탄산염
  • 탄산염 개요:

지구 밖에서의 존재

일반적으로 암석에 탄산염이 존재한다는 것은 액체 상태의 물이 존재한다는 강력한 증거라고 생각한다.최근 행성상성운 NGC 6302를 관찰한 결과 우주에서 [6]탄산염이 발견되었으며, 이 경우 지구와 유사한 수성 변화가 일어날 가능성이 거의 없습니다.관찰 결과에 부합하는 다른 광물이 제안되었다.

최근까지 화성의 운석에는 소량의 탄산염이 포함되어 있음에도 불구하고 원격감지나 현장임무를 통해 화성에서 탄산염 퇴적물이 발견되지 않았다.지하수는 구세브와[7] 메리디안 [8]플라넘에 존재했을지도 모른다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b c d 국제순수응용화학연합(2005년).무기화학 명명법 (IUPAC 권고 2005).케임브리지(영국): RSC-IUPAC. ISBN0-85404-438-8.전자 버전
  2. ^ a b Chisholm, Hugh, ed. (1911). "Carbonates" . Encyclopædia Britannica (11th ed.). Cambridge University Press.
  3. ^ Nomenclature of Inorganic Chemistry IUPAC Recommendations 2005 (PDF), IUPAC, p. 137, archived (PDF) from the original on 2017-05-18
  4. ^ Al-Shemali Musstafa; Boldyre Alexander I (2002). "Search for ionic orthocarbonates: Ab initio study of Na4CO4". J. Phys. Chem. A. 106 (38): 8951–8954. Bibcode:2002JPCA..106.8951A. doi:10.1021/jp020207+.
  5. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2011-07-21. Retrieved 2010-09-05.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  6. ^ Cemper, F., Molster, F.J., Jager, C. and Waters, L.B.F.M.(2001) NGC 6302의 먼지 배출물의 광물 성분과 공간 분포.천문 및 천체물리학 394, 679–690.
  7. ^ Squyres, S. W.; et al. (2007). "Pyroclastic Activity at Home Plate in Gusev Crater, Mars" (PDF). Science. 316 (5825): 738–742. Bibcode:2007Sci...316..738S. doi:10.1126/science.1139045. hdl:2060/20070016011. PMID 17478719. S2CID 9687521.
  8. ^ Squyres, S. W.; et al. (2006). "Overview of the Opportunity Mars Exploration Rover Mission to Meridiani Planum: Eagle Crater to Purgatory Ripple" (PDF). Journal of Geophysical Research: Planets. 111 (E12): n/a. Bibcode:2006JGRE..11112S12S. doi:10.1029/2006JE002771. hdl:1893/17165.

외부 링크

Wikimedia Commons에는 Carbonates 관련 미디어가 있습니다.