第 2 族碳酸鹽的熱穩定性

把第 2 族碳酸鹽強熱，它會裂解，放出二氧化碳、留下金屬氧化物——這正是窯裡把石灰石煅燒成生石灰的過程，CaCO3 給出 CaO + CO2。但你得加熱到多猛，則強烈取決於是哪種金屬：碳酸鎂在幾百攝氏度就分解，而碳酸鋇要到一千多度才肯放開它的 CO2。穩定性沿族向下遞增。

為什麼較重的碳酸鹽更抗分解？碳酸根離子 CO3 2- 體積大，而緊挨它的又小又高電荷的陽離子會使它畸變、極化——把電子雲拉向金屬、削弱碳酸根內部的碳-氧鍵，相當於在金屬帶著一個氧離去形成氧化物時把那個氧撬出來。鎂那小小的 Mg2+ 把碳酸根極化得很厲害，使其失穩，所以 MgCO3 容易在低溫下分解。沿族向下，陽離子變大，極化能力下降，碳酸根被攪擾得更少，因而熱穩定性更高。分解溫度的趨勢穩步攀升：MgCO3、CaCO3、SrCO3、BaCO3。

這一點重要，是因為它是把陽離子極化能力（法揚斯規則那套電荷與尺寸的邏輯）應用於熱穩定性的一個乾淨、可預測的例證，同樣的推理也解釋了第 2 族硝酸鹽的平行趨勢，以及碳酸鋰的易分解。給初學者的老實提醒是：這個趨勢感覺「反著來」：你也許會以為族底最活潑的金屬會給出最不穩定的化合物，但這裡造成最不穩定碳酸鹽的，是族頂那個小陽離子，而非族底那個最活潑的金屬。鹽的穩定性與金屬的活潑性受不同因素支配。