Modelo de ion de carbonato, CO₃²⁻

Los carbonatos son las sales del ácido carbónico o ésteres con el grupo R-O-C(=O)-O-R'. Las sales tienen en común el anión CO₃^2- y se derivan del hipotético ácido carbónico H₂CO₃. Según el pH (la acidez de la disolución) están en equilibrio con el bicarbonato y el dióxido de carbono.

La mayoría de los carbonatos, aparte de los carbonatos de los metales alcalinos, son poco solubles en agua. Debido a esta característica son importantes en geoquímica y forman parte de muchos minerales y rocas.

El carbonato más abundante es el carbonato cálcico (CaCO₃) que se halla en diferentes formas como calcita, aragonita (una modificación formada a altas temperaturas), en la forma maciza como caliza, como mineral metamórfico en forma de mármol y es a menudo el cemento natural de las piedras areniscas.

Sustituyendo una parte del calcio por magnesio se obtiene la dolomita CaMg(CO₃)₂ que recibe su nombre por una formación rocosa en los alpes donde abunda.

Muchos carbonatos son inestables a altas temperaturas y pierden dióxido de carbono mientras se transforman en óxidos.

Aplicaciones

Los carbonatos se aplican en multitud de campos. A menudo su utilización va ligada al compuesto concreto como la obtención de cal viva (CaO) del carbonato cálcico.

Uno de los carbonatos más importantes industrialmente es el carbonato sódico. En la naturaleza se encuentra en algunas lagunas salinas, por ejemplo, en Egipto, aunque la gran mayoría se obtiene a partir de la cal en el proceso de Solvay. Es un intermedio en la obtención de productos tan dispares como el jabón, el percarbonato sódico utilizado como blanqueante, el vidrio, la sosa (NaOH) etc.

Las cenizas de madera también se componen en gran medida de carbonatos. Estos han dado incluso el nombre a un elemento, el potasio (K) del inglés "pot ash = ceniza debajo de la caldera" ya que se obtenía habitualmente de esta fuente.

Debido a su carácter como sales de un ácido débil los carbonatos se utilizan también como bases baratos. En esta aplicación se libera dióxido de carbono y en disolución se queda la sal formada por el metal que estaba unido al carbonato y el resto del ácido neutralizado:

MCO₃ + 2 HX -> H₂O + CO₂ + MX₂

El carbonato cálcico forma parte de la formulación de las pastas dentales.

Los carbonatos orgánicos

Los carbonatos orgánicos son ésteres del ácido carbónico. Se pueden formar a partir de fosgeno (Cl₂C=O) y el alcohol correspondiente.

Especialmente los policarbonatos basados en dialcoholes como el 2,2-bis(4-hidroxifenil)-propano (HOC₆H₄-C(CH₃)₂-C₆H₄OH) han adquirido importancia como materiales altamente transparentes en la fabricación de los CDs o como sustituto del vidrio.

Minerales

Los minerales más importantes del grupo de los carbonatos son la calcita, la smitsonita, el aragonito, la rhodocrosita (MnCO₃) y la magnesita (MgCO₃).

Los carbonatos suelen tener una dureza media con valores de típicos de 3 - 5 en la escala de Mohs.