碳酸根（弱酸根）查看源代码讨论查看历史
碳酸根（弱酸根）的化学式为CO₃（离子CO₃²⁻），相对分子质量60。虽然含碳，但含碳酸根的物质却多是无机物。碳酸根是一种弱酸根，在水中很容易水解产生碳酸氢根离子和氢氧根离子，从而使水偏向碱性。[1]
简介
碳酸根虽然含碳，但含碳酸根的物质多是无机物。碳酸根是一种弱酸根，在水中电离后很容易和氢离子结合产生碳酸氢根离子和氢氧根离子，从而使水偏向弱碱性。
离子结构
C原子以sp2杂化轨道成键、离子中存在3个σ键，由C的3个sp2杂化轨道和三个O原子的2p轨道结合，离子为正三角形，而C中与分子平面垂直的另一个p轨道会与3个O原子中与分子平面垂直的p轨道结合成大π键，再加上所带两电荷，大π键中共有6个电子，从而形成π(6,4）键。碳酸根的离子半径小于次氯酸根，但是碳酸根可极化性也很强，能被极化。
结构
碳酸根中的碳原子以sp2杂化轨道成键、离子中存在3个σ键，由C的3个sp2杂化轨道和三个O原子的2p轨道结合，离子为正三角形，而C中与分子平面垂直的另一个p轨道会与3个O原子中与分子平面垂直的p轨道结合成大π键，再加上所带的两个电荷，大π键中共有6个电子，从而形成π(6,4)键。碳酸根的离子半径小于次氯酸根，但是碳酸根可极化性也很强，能被极化。
化学性质
1、与酸反应：
2、与碱（Ca(OH)2、Ba(OH)2）反应；与盐（CaCl2、BaCl2）反应：
3、水解：
作用
碳酸根对于调节人体酸碱平衡、维持人体内环境稳态有重要作用。碳酸钠和碳酸氢钠混合而成的酸性缓冲剂，可以维持人体胃pH相对稳定；碳酸氢钠为弱碱性物质，当胃酸(主要是盐酸)过多时，碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠，可以增高pH；当胃酸较少，胃环境pH较高时，碳酸氢钠又可与强碱性物质反应生成碳酸钠，碳酸钠呈弱碱性，因此可以降低胃环境的pH，达到双向调节作用，以保持胃环境pH相对稳定。
检验方法
中学化学方法 因为碳酸根离子易与氢离子结合生成二氧化碳气体，所以可用酸来检验。
实验室一般用稀盐酸与澄清石灰水来检验。取样，加入盐酸生成的气体通入澄清的石灰水中。可以观察到有无色无味的气体生成，且该气体通入澄清的石灰水中有浅黄色沉淀生成的现象。则说明该物质中含有碳酸根离子或者碳酸氢根离子或亚硫酸根离子或亚硫酸氢根离子。另取试样，加入氯化钙有沉淀生成，即可证明含有碳酸根离子。其实也可以直接加入氯化钙产生浅黄色沉淀，加入稀盐酸，产生无色无味的气体，通入澄清石灰水中出现浅黄色沉淀，即可证明 。
滴定法 油田主要用化学滴定法测定碳酸根和碳酸氢根，可以盐酸为滴定剂，用电导滴定法快速测定工业水中HCO3-含量。因为水中电导率会随着盐酸滴入而发生变化，所以通过测电导率值可绘制出滴定曲线，确定滴定终点，进而求出HCO3-的含量。此方法简单快速、结果准确、精密度高，滴定终点极易确定，适合于水质检验、环境监测和工业生产监控。滴定法是比较传统且非常成熟的一种测定方法，能够简单快捷地测得水样中HCO3-的含量，但主要适合于实验室临时操作。
电极法 离子选择电极是20世纪60年代发展起来的一种新的电化学分析工具，设备简单、测量方便、易于自动化、分析准确、快捷，在国外已广泛应用于工业分析。采用双电极法来测定碳酸根和碳酸氢根，电极为测氢离子浓度的离子选择电极和502型二氧化碳气敏电极，并把整个测试系统设计成测量HCO3-和CO32-的自动化仪表，该系统以单片机为核心进行控制和信号处理，采用高输入阻抗的测量电路与高内阻的CO2相匹配，信号放大电路实现信号放大，温度补偿电路以保证溶液温度的稳定。整个测试过程只需十多分钟，并可长时间连续工作，但对外界环境的稳定性和电极测量的重现性要求较高。实现测量的准确性、快速性，并实现仪器的小型化、智能化，可方便地用于在线测定。
其他方法 有学者提出了基于气态进样技术的电感耦合等离子体原子光谱法对水样中HCO3-和CO32-含量进行测定。将试样与一定量的稀盐酸反应生成的CO2以气态进样方式导入仪器进行检测，测定CO2气体中碳含量的分析谱线波长为247.86nm。实验将同一份试样溶液与不同体积的0.01mol/L盐酸溶液反应，绘制出CO2的释放量与相应的盐酸消耗量（mL）之间的曲线，即可计算出样品中CO32-和HCO3-的含量，HCO3-和CO32-的检出限分别为0.21mg/L和0.82mg/L。
相关信息
碳酸及碳酸盐
概述
1、碳酸是一种弱酸，不稳定，易分解为水和二氧化碳，通常有碳酸生成的化学反应写成水和二氧化碳的形式。碳酸常用于制作汽水。
2、碳酸盐有很多，在生活中有许多常见的碳酸盐，比如纯碱（碳酸钠）、石灰石（主要成份为碳酸钙）等。除碳酸钾、碳酸钠、碳酸铵外，碳酸盐一般都难溶于水。除碱金属的碳酸盐外，其余的碳酸盐大多易受热分解。
常见的碳酸盐及其用途
碳酸钙是石灰石和大理石的主要成份，重要的工业原料和建筑材料，经常用于工业制取二氧化碳和生石灰，实验室用碳酸钙与稀盐的反应制取二氧化碳。碳酸钙也常用于补钙剂中。
碳酸钠俗称纯碱，用于食品中去除酸性物质。可以和氢氧化钙反应用于制备氢氧化钠。
碳酸钾草木灰的主要成分，重要的钾肥。
碳酸氢钠俗称小苏打，用作食品工作的发酵剂、汽水和冷饮中二氧化碳的发生剂、黄油的保存剂等。
碳酸盐中有如下几个沉淀及难溶物，但这些难溶物均溶于酸：碳酸钙，碳酸钡。