Karbonát és hidrogén-karbonát sók
Ezek a sók szén-dioxid és fémoxidok, illetve fémhidroxidok reakciójával állíthatók elő.CO2 + O2 → CO32-
CO2 + OH- → HCO3- Ha például a nátrium-hidroxid (NaOH) vizes oldatát szén-dioxiddal telítjük, az oldatban nátrium-hidrogénkarbonát, NaHCO3 keletkezik: Na+ + OH- + CO2 → Na+ + HCO3- Ha a vizet eltávolítjuk, a szilárd vegyületet nátrium-bikarbonátnak vagy szódabikarbónának is nevezik. Amikor a szódabikarbónát a főzésben használják, és például a kenyér vagy a sütemény megemelkedését okozza, ez a hatás a bázikus hidrogén-karbonát anion (HCO3-) és egy hozzáadott sav, például kálium-hidrogén-tartarát (borkrém), KHC4H4O6, vagy kalcium-dihidrogén-foszfát, Ca(H2PO4)2 reakciójának köszönhető. Amíg a szóda száraz, nem következik be reakció. Ha vizet vagy tejet adunk hozzá, a sav-bázis semlegesítés megtörténik, gáznemű szén-dioxid és víz keletkezik. A szén-dioxid csapdába esik a tésztában, és melegítéskor a gáz kitágul, létrehozva a kekszek és kenyerek jellegzetes textúráját.
A karbonátok közepesen erős bázisok. A vizes oldatok azért bázikusak, mert a karbonát anion képes hidrogéniont felvenni a vízből. CO32- + H2O ⇌ HCO3- + OH- A karbonátok savakkal reagálva a fém sói, gáznemű szén-dioxid és víz keletkezik. Ez a reakció játszódik le, amikor a kalcium-karbonát (CaCO3) hatóanyagot tartalmazó savlekötő szer reakcióba lép a gyomorsavval (sósavval): CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O A hidrogén-karbonát anion szintén bázis: HCO3- + H3O+ → H2CO3 + H2O → CO2 + 2H2O Bázisként valójában erősebb, mint savként. Emiatt a hidrogén-karbonátok sóinak vizes oldatai gyengén lúgosak (bázikusak), és számos savlekötő aktív összetevői is.HCO3- + H2O ⇌ H2CO3 + OH- Ha azonos mennyiségű nátrium-hidroxidot és nátrium-hidrogén-karbonát oldatot egyesítünk, majd az oldatot bepároljuk, a nátrium-karbonát hidratált formájának kristályai keletkeznek. Ezt a Na2CO3 – 10H2O nevű vegyületet néha mosószódának is nevezik. Vízlágyítóként használható, mert oldhatatlan karbonátokat képez – például kalcium-karbonátot -, amelyeket aztán ki lehet szűrni a vízből. A hidratált nátrium-karbonátot óvatosan hevítve vízmentes Na2CO3 vegyület keletkezik, amelyet a vegyiparban szódának vagy egyszerűen szódának neveznek. Ez egy fontos ipari vegyi anyag, amelyet széles körben használnak más vegyi anyagok, üveg, szappan, papír és cellulóz, tisztítószerek és vízlágyítók gyártása során, valamint a kőolaj finomítása során.
A lítium-karbonát, Li2CO3 érdekes felhasználása abból a felfedezésből ered, hogy a só kis dózisban, szájon át beadva, hatékonyan kezeli a mániás-depressziós pszichózisokat. Nem teljesen tisztázott, hogyan működik ez a kezelés, de szinte biztos, hogy a Li+ ionnak az agy Na+:K+ vagy Mg2+:Ca2+ egyensúlyára gyakorolt hatásával függ össze.
A kalcium-karbonát ásványt jobban ismerjük mészkő néven, amely a földkéregben a szilikátképző ásványok után a második legnagyobb mennyiségben előforduló ásvány. A legtöbb mészkő kalcitból áll, amely a kalcium-karbonát alacsony hőmérsékletű formája. A kalcit akkor keletkezik, amikor a CaCO3 30 °C (86 °F) alatt kicsapódik. A 30 °C felett kicsapódó kalcium-karbonátot (a magas hőmérsékletű formát) aragonitnak nevezzük. Az átlátszó kalcit, amelyet néha izlandi spárgának is neveznek, szokatlan tulajdonsága a kettős törés, vagyis a kettős fénytörés. Ez azt jelenti, hogy amikor egy fénysugár belép egy kalcitkristályba, a fénysugár két sugárra törik, és a kristályon keresztül nézve bármely tárgyról két kép keletkezik.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Eric L. Heyer-Grant Heilman
Amikor szén-dioxidot tartalmazó víz mészkősziklákkal érintkezik, a kőzet feloldódik, mert Ca(HCO3)2, egy vízben oldódó vegyület keletkezik, amely vizes Ca2+ és HCO3- ionokat alkot. Így ez a reakció felelős a mészkősziklákban gyakran előforduló barlangok kialakulásáért. Másrészt, ha a Ca(HCO3)2-t tartalmazó vízből szén-dioxid szabadul fel, ismét kalcium-karbonát rakódhat le. Ca(HCO3)2 (vizes) → CaCO3 + CO2 + H2O Ezek a kalcium-karbonát lerakódások az úgynevezett cseppkövek és cseppkövek, a barlangokban és üregekben található gyönyörű képződmények. Ha a Ca(HCO3)2 (a kemény víz egyik formája) vizes oldatait melegítjük, gyakran megfigyelhetjük a kalcium-karbonát kicsapódását vízkő (kéreg) formájában az ezeket az oldatokat tartalmazó edényekben, kazánokban és más edényekben. A vízkeménység megszüntetésének egyik módszere tehát az, hogy a vizes Ca2+ és HCO3- ionok szilárd CaCO3 formájában kicsapódnak, amit aztán el lehet távolítani.