
碳酸(Carbonic Acid)是一種無機弱酸,化學式為H₂CO₃,由二氧化碳(CO₂)溶于水形成。以下是其詳細解釋:
碳酸是二氧化碳的水溶液形成的二元弱酸,在水中部分電離,存在以下平衡: $$ ce{CO2(aq) + H2O <=> H2CO3 <=> H+ + HCO3- <=> 2H+ + CO3^{2-}} $$ 其一級電離常數Ka₁=4.3×10⁻⁷(25℃),酸性弱于醋酸。碳酸極不穩定,常溫下易分解為CO₂和H₂O,僅存在于水溶液中。
中文 | 英文 | 化學表述 |
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碳酸 | Carbonic Acid | H₂CO₃ |
碳酸氫根 | Bicarbonate ion | HCO₃⁻ |
碳酸根 | Carbonate ion | CO₃²⁻ |
二氧化碳 | Carbon dioxide | CO₂ |
濃碳酸溶液可能腐蝕皮膚及黏膜,操作時需佩戴防護用具。其在密閉容器中分解可能産生高壓,存在物理性爆炸風險。
參考資料:
碳酸(化學式:$text{H}_2text{CO}_3$)是一種二元弱酸,廣泛存在于自然界和工業應用中。以下是其詳細解釋:
化學特性:碳酸是二氧化碳($text{CO}_2$)溶于水生成的弱酸,電離分兩步進行,電離常數較小: $$ text{H}_2text{CO}_3 rightleftharpoons text{H}^+ + text{HCO}3^- quad (pK{a1}=6.38) text{HCO}_3^- rightleftharpoons text{H}^+ + text{CO}3^{2-} quad (pK{a2}=10.33) $$ 其飽和水溶液pH約為5.6,正常雨水因溶解$text{CO}_2$也呈弱酸性。
物理特性:碳酸僅存在于水溶液中,極不穩定,易分解為水和二氧化碳: $$ text{H}_2text{CO}_3 rightarrow text{H}_2text{O} + text{CO}_2 uparrow $$ 這一特性使其無法以純液态或固态形式存在。
制備方法:通過$text{CO}_2$與水直接反應生成: $$ text{CO}_2 + text{H}_2text{O} rightleftharpoons text{H}_2text{CO}_3 $$ 該反應可逆,受溫度和壓力影響。
自然存在:常見于碳酸飲料(如蘇打水、香槟)、雨水及生物體内(如血液)。
如需進一步了解碳酸鹽或相關化學反應,可參考化學教材或權威數據庫。
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