碳酸簡介

碳酸（H?CO?)是一種二元弱酸，電離常數(shù)都很小。但也有認(rèn)為其為中強酸，因為根據(jù)無機酸酸性強弱判斷式（OH)nROm可判斷其酸性與磷酸相似。

沒有純碳酸存在，只能存在于水溶液中。不穩(wěn)定，受熱及震蕩易分解為水和二氧化碳。標(biāo)況下，一體積水溶解一體積二氧化碳，溶于水的這部分只有一小部分能夠與水反應(yīng)生成碳酸。弱酸性，比次氯酸等極弱酸的酸性稍強。

碳酸理化性質(zhì)

分子式：H?CO?

結(jié)構(gòu)簡式：HO—CO—OH在CO?溶于水時形成。

純的碳酸以C(OH)4存在是個不穩(wěn)定的晶體，遇水劇烈分解。

碳酸酸性極低，其飽和水溶液pH約為5.6，正常雨水ph約為5.6就是因為CO2溶于雨水生成碳酸。其水溶液顯酸性故可以使指示劑變色（可以使石蕊溶液變紅色）。

在常溫、常壓下，二氧化碳飽和溶液的濃度約為0．033mol/L，pH為5.6，pKa=6.37。

碳酸是一種二元酸，其電離分為兩步：

H?CO? ? HCO?- + H+ ；Ka1 = 4.2×10-7 mol/L; pKa1 = 6.38(25 °C)HCO3-? CO32- + H+ ；Ka2 = 5.61×10-11 mol/L; pKa2 = 10.25 (25 °C)需要注意的是，以上所述值并不適用于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。實際上，碳酸分子只出現(xiàn)在二氧化碳和水的動態(tài)平衡中，其濃度比二氧化碳低得多，故酸度實際上較低。

碳酸用途

在制造汽水時，要在加壓情況下把二氧化碳?xì)怏w溶解在水里，再往汽水里加糖、檸檬酸以及果汁或香精，在加壓下灌入汽水瓶中。當(dāng)我們喝汽水時，汽水從瓶子里倒出來，外界壓強（指空氣壓強和人體內(nèi)的壓強）突然降低，二氧化碳在水中的溶解度隨著壓強降低而變小。于是，喝入體內(nèi)汽水中的二氧化碳便成為氣體從水中逸出，并從口腔中排出，這個過程會把人體內(nèi)的熱量帶走，這就是喝汽水感到?jīng)鏊脑颉?/p>

有時，碳酸也會給我們?nèi)粘Ｉ顜砺闊?。地面上的二氧化碳?xì)怏w溶于水，生成碳酸。當(dāng)?shù)孛嫠疂B入地下時，碳酸也被帶到地下，并與地下石灰?guī)r里不溶于水的碳酸鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成可溶于水的碳酸氫鈣。含有碳酸氫鈣的水稱為“硬水”，因此地下水都屬于“硬水”。江河里的水不含碳酸氫鈣，不是“硬水”(硬水是指有鈣離子和鎂離子等金屬陽離子，他們的碳酸鹽是不可溶解于水的）。

有些地方所用的自來水的水源是地下水，在煮開水時，水中的碳酸氫鈣受熱分解成碳酸鈣、二氧化碳和水。碳酸鈣是不溶解在水中的沉淀物，它沉積在水壺和鍋爐的壁上，天長日久便成為一層白色的很堅硬的物質(zhì)，稱為鍋垢（俗稱水堿）。這層碳酸鈣的導(dǎo)熱性很差，因此燒水時會浪費燃料。如果鍋爐和管道中的鍋垢太厚，還有發(fā)生爆炸的危險。所以，工業(yè)生產(chǎn)中總是把“硬水”先用化學(xué)方法除去或減少碳酸鈣，使它軟化以后再用。

碳酸制備

碳酸鈣主要有無定形和結(jié)晶型兩種形態(tài)。其中結(jié)晶型又分為斜方晶系和六方晶系兩類。不同晶型或形貌的碳酸鈣具有不同的性質(zhì)和用途，而其制備方法與工藝決定了晶型或形貌，因此多孔碳酸鈣的制備方法與工藝優(yōu)化成了研究的熱點，同時由于現(xiàn)行研究的大部分方法和工藝很難實現(xiàn)工業(yè)化，也使其制備成為了一難點。