炭酸イオン CO32- は、1 つの炭素原子と 3 つの酸素原子で構成され、全体の電荷が -2 である負に帯電したイオンです。これは、方解石やドロマイトなどの鉱物、および重炭酸塩として水溶液によく見られます。海洋やその他の水域の pH レベルを制御する上で重要な役割を果たします。
| IUPAC名 | 炭酸イオン |
| 分子式 | CO32- |
| CAS番号 | 497-19-8 |
| 同義語 | 炭酸、三酸化炭素 |
| インチチ | InChI=1S/CH2O3.2K/c2-1(3)4;/h(H2,2,3,4);/q;+2/p-2 |
炭酸イオンの性質
炭酸フォーミュラ
炭酸イオンの化学式はCO3^2-で表され、Cは炭素、Oは酸素、記号2-はイオンの負電荷を表します。この式は、炭酸イオンには 3 つの酸素原子と 1 つの炭素原子があり、その特徴的な分子構造を与えていることを示しています。
CO3炭酸チャージ
炭酸イオン CO3^2- は、化学式中に 3 つの酸素原子と 1 つの炭素原子が存在するため、負の電荷 2 を持ちます。負の電荷は、炭酸イオン内の余分な電子の存在によって生じ、炭酸イオンを負に帯電させます。
炭酸塩構造
炭酸イオンは、中心に炭素原子があり、その周囲に 3 つの酸素原子が三方晶系の平面配置で配置されています。炭素原子は酸素原子と二重結合を形成しますが、他の 2 つの酸素原子は単結合を介して炭素原子に結合しています。この構造は、CO3 2-イオンにその特徴的な形状と特性を与えます。
炭酸イオンの分子量
炭酸イオンの分子量は、その構成要素 (炭素、酸素) の原子量に基づいて計算すると、約 60.01 g/mol です。炭酸の分子量は、サンプル中の炭酸の量を決定するだけでなく、その物理的および化学的特性を決定する際にも重要です。
| 外観 | 白い固体の粉末 |
| 比重 | 2.5 |
| 色 | 白 |
| 匂い | なし |
| モル質量 | 100.09 g/モル |
| 密度 | 2.83g/cm3 |
| 融合点 | 825℃ |
| 沸点 | 1484℃ |
| フラッシュドット | 適用できない |
| 水への溶解度 | 水に溶ける |
| 溶解性 | 酸に可溶 |
| 蒸気圧 | 適用できない |
| 蒸気密度 | 適用できない |
| PKa | 午前10時33分 |
| PH | 8.6 |
炭酸イオンの安全性と危険性
炭酸イオン CO32- はさまざまな産業で広く使用されていますが、取り扱いには注意が必要です。高レベルの炭酸粉塵を吸入すると呼吸器系の問題を引き起こす可能性があり、大量に摂取すると消化器系の問題を引き起こす可能性があります。皮膚に接触すると炎症や皮膚病変を引き起こす可能性があります。また、可燃性があり、他の化学物質と反応して危険なガスを発生する可能性があります。事故のリスクを最小限に抑えるために、個人用保護具の着用や炭酸イオンを適切な容器に保管するなどの安全対策を講じることが重要です。
| 危険のシンボル | なし |
| セキュリティの説明 | それは危険とは見なされず、特定の危険記号も関連付けられていません。 |
| ID | 該当なし |
| HSコード | 該当なし |
| 危険等級 | 該当なし |
| 梱包グループ | 該当なし |
| 毒性 | 無毒 |
炭酸イオンの合成法
炭酸イオン (CO3 2- ) は、さまざまな方法で合成できます。 CO3 2-イオンを生成する最も一般的な方法は、二酸化炭素と水を反応させることです。この反応により炭酸溶液が生成され、これを水酸化ナトリウムなどのアルカリで中和して炭酸を生成します。炭酸は、食塩水の電気分解によっても生成できます。この場合、陰極で炭酸イオンが形成されます。これらのイオンは、実験室で酸と炭酸塩の化学反応によって生成することもできます。
炭酸イオンの用途
産業界では炭酸をさまざまな目的で広く使用しています。ベーキングパウダーメーカー、制酸剤メーカー、飲料会社は一般に自社製品に炭酸を組み込んでいます。水処理業界では、炭酸イオンを使用して飲料水やプールの pH レベルを制御しています。建設業界は、コンクリートを製造するセメントの主成分として CO3 2-イオンを使用します。農家は土壌のアルカリ度を高め、作物の成長を促進するために炭酸イオンを土壌に添加します。化学産業では、炭酸イオンをさまざまな化学反応の触媒および試薬として使用します。食品産業では、炭酸イオンを組み込むことで食品を保存します。炭酸イオンはその多用途性により、多くの日常製品や工業プロセスにおいて重要な役割を果たしています。