碳酸

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IUPAC中文名	碳酸
其它名稱	碳酸水、二氧化碳水溶液
識別
CAS號	463-79-6
SMILES	C(=O)(O)O
性質
化學式	H2CO3
摩爾質量	62.03 g mol-1
外觀	水溶液为无色液体
密度	(稀溶液) 1.0 g/mL
在水中的 溶解度	只在溶液中存在
pKa	pKa1=6.36 pKa2=10.25
若非注明，所有数据都依從国际单位制，以及来自标准状况（25 °C, 100 kPa）的条件。 化學品框的說明和參考文獻

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K_h=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）。

[编辑] 血液中的碳酸

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。

[编辑] 碳酸的酸性

碳酸是一種二元酸，其电离分為兩步：

H₂CO₃ ↔ HCO₃^- + H⁺

K_a1 = 2.5×10^-4 mol/L; pK_a1 = 3.60 (25°C)

HCO₃^- ↔ CO₃^2- + H⁺

K_a2 = 5.61×10^-11 mol/L; pK_a2 = 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⁺

K_a = 4.30×10^-7 mol/L; pK_a = 6.36

這個值被稱為碳酸的解離常數。

[编辑] 参见

• 碳酸根
• 碳酸鹽、碳酸氫鹽
• 无机酸列表
• 碳酸水
• 二氧化碳

查 • 論 • 編 • 歷 无机碳化合物
氧化物—常见：CO2 • CO ； 其他： C3O2 • C2O • CO3 • C5O2 • C12O9
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