碳酸
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本条目没有列出任何参考或来源。（2013年2月1日） |
| 碳酸 | |||
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| IUPAC名 碳酸 |
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| 别名 | 碳酸水、二氧化碳水溶液 | ||
| 识别 | |||
| CAS号 | 463-79-6 | ||
| SMILES |
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| 性质 | |||
| 化学式 | H2CO3 | ||
| 摩尔质量 | 62.03 g·mol−1 | ||
| 外观 | 水溶液为无色液体 | ||
| 密度 | (稀溶液) 1.0 g/mL | ||
| 溶解度（水） | 只在溶液中存在 | ||
| pKa | pKa1=6.36 pKa2=10.25 |
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| 若非注明，所有数据均出自一般条件（25 ℃，100 kPa）下。 | |||
碳酸（Carbonic acid），西方舊稱“空氣酸”，化學式H2CO3，是酸的一種。二氧化碳（CO2）溶於水後，一部分二氧化碳會與水化合，形成碳酸。該反應是一個可逆反應，方程式如下：
- CO2 + H2O ⇌ H2CO3
該反應在常溫下的平衡常數是Kh=1.70×10−3；因此大部分二氧化碳都不會參與反應。假若沒有催化劑存在，反應速率十分緩慢，其反應速率常數僅為0.039 s−1（正反應）以及23 s−1（逆反應）。
碳酸是无机物。
血液中的碳酸 [编辑]
在哺乳動物的血液中，碳酸的角色非常重要。當二氧化碳從細胞進入血液後，它會與水化合形成碳酸，其後被奪走一個H+，形成碳酸氫根離子（HCO3−）。碳酸氫根離子會進入紅血球，與另一個H+結合，再次形成碳酸。在肺中，碳酸中的水將被奪走，二氧化碳即從肺部釋出。
控制碳酸與二氧化碳間的反應平衡對於控制血液酸性的意義很重大。大多數生物具有一種名為碳酸酐酶的酶，它能有效地控制兩種化合物間的反應平衡。
碳酸的酸性 [编辑]
- H2CO3 ⇌ HCO3− + H+
- Ka1 = 2.5×10-4 mol/L; pKa1 = 6.36 (25 °C)
- HCO3− ⇌ CO32− + H+
- Ka2 = 5.61×10-11 mol/L; pKa2 = 10.25 (25 °C)
需要注意的是，以上所述值並不適用於實際估算碳酸的酸性，因為單個碳酸分子的酸性比醋酸和甲酸都要強。但實際上，碳酸分子只出現在二氧化碳和水的動態平衡中，其濃度比二氧化碳低得多，故酸度實際上較低，第一步反應可以記作：
- CO2 + H2O ⇌ HCO3− + H+
- Ka = 4.30×10-7 mol/L; pKa = 6.36
這個值被稱為碳酸的解離常數。
参见 [编辑]
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