Als Carbonate werden die Salze der vollständig dissoziierten Kohlenstoffsäure bezeichnet. Das zugehörige zweifach negativ geladene Anion ("Säurerest") ist das Carbonat-Ion CO₃^2-.

Carbonat.PNG

Eigenschaften von Carbonaten

Carbonate sind ionische Salze und deshalb bei Raumtemperatur in der Regel kristalline Feststoffe. Das Carbonat-Anion bringt keine Eigenfarbe in die Verbindungen ein, sodass deren Farbe ggf. durch das betreffende Kation bestimmt wird. Carbonate sind geruchlos. Mit Ausnahme der Alkali-Carbonate sind sie schlecht wasserlöslich.

Reaktionen von Carbonaten

Konproportionierung zwischen Kohlensäure und Carbonat: Calciumcarbonat + Wasser + Kohlenstoffdioxid --> Calciumhydrogencarbonat

$\backslash mathrm\{\; CaCO\_3\backslash \; +\; H\_2O\backslash \; +\; CO\_2\backslash \; \backslash rightarrow\; Ca(HCO\_3)\_2\backslash \; \}$

Diese Reaktion spielt sich bei der Lösung von Kalkstein in kohlensäurehaltigen Grundwasser ab. Sie ist der Ursprung der Wasserhärte.

Dissoziation in Wasser: Magnesiumcarbonat --> Magnesiumion + Carbonation

$\backslash mathrm\{\; MgCO\_3\backslash \; \backslash rightarrow\; Mg^\{2+\}\backslash \; +\; CO\_3^\{2-\}\backslash \; \}$

Zerfall beim Erhitzen: -Calciumcarbonat --> Calciumoxid + Kohlenstoffdioxid

$\backslash mathrm\{\; CaCO\_3\backslash \; \backslash rightarrow\; CaO\backslash \; +\; CO\_2\backslash \; \}$

Dies ist die Reaktion bei der Herstellung von Branntkalk.

Siehe auch :Carbonat-Silicat-Zyklus

Nachweis von Carbonaten

Man gibt Bariumhydroxidlösung (Barytwasser)in ein Gärröhrchen (Carbonatröhrchen), an dem am einen Ende ein Stopfen angebracht ist. In ein passendes Reagenzglas gibt man das Carbonat, übergießt es mit einer Säure (Salzsäure, Schwefelsäure) und verschließt es schnell mit dem Stopfen am Carbonatröhrchen. Nun erhitzt man das Gemisch im Reagenzglas im Wasserbad, wobei nach und nach die Bariumhydroxid-Lsg getrübt wird und das Carbonat in sie weiß ausflockt.

Vorkommen und Verwendung von Kalziumcarbonat ("Kalk")

Kalziumcarbonat kommt in Kalkstein, in Zement, in Beton vor und wird zum Bau von Gebäuden verwendet. Außerdem ist Kalkstein im Düngermittel zu finden.

• Im Marmor (dichter reiner Kalkstein) ist Kalziumcarbonat enthalten und wird zum verkleiden von Garnituren verwendet.
• Kreide (früher Tafelkreide) besteht auch aus Calciumcarbonat.
• Medizin: Kalziumcarbonat kann als säurebindendes Mittel (Antacidum) gegen Übersäurerung des Magens verwendet werden; allerdings führt das sich unweigerlich entwickelnde Kohlenstoffdioxid (s. Formel oben) zu Magenblähung und nachfolgendem Aufstoßen; im Extremfall kann ein vorhandenes Magengeschwür durchbrechen. Durch das CO₂ und die gebildete Kohlensäure sowie durch die Neutralisation des Magensaftes wird überdies die Salzsäuresekretion im Magen erneut angeregt. Als Calciumträger ist die Substanz wichtig für die Knochenbildung.
• Pharmazeutische Technologie: Als indifferenter Trägerstoff, z.B. in Pulvern und Salben verwendet, weiterhin als Dragierhilfsmittel.
• Lebensmitteltechnologie: Lebensmittelzusatzstoff E 170, zugelassen z.B. als ungiftiges Farbmittel für Dragees und für Verzierungen von Lebensmitteln.
• Kosmetik: Äußerlich verwendet als mildes, austrocknendes Streupulver und in Präparaten zur Zahnpflege.
• Technik, Landwirtschaft: als Schlämmkreide, für Düngemittel. Aus dem Isländischen Doppelspat werden sog. Nicol'sche Prismen für optische Geräte (Polarisationsapparate) angefertigt.
• Biologie: Die Schalen und Gehäuse von Muscheln und Schnecken sowie die Korallenstöcke bestehen aus Calciumcarbonat.

Wichtige Carbonate

• Kaliumcarbonat / Pottasche
• Natriumcarbonat / Soda
• Magnesiumcarbonat
• Kalziumcarbonat / Kalkstein, Kreide, Kesselstein
• Kalzium-Magnesium-Carbonat / Dolomit

Weblinks

• Mineralienatlas - Carbonat