碳酸的颜色及状态
碳酸(英文名:carbonic acid)是一种二元弱酸,化学式为H2CO3,电离常数都很小。在常温、常压下,二氧化碳饱和溶液的浓度约为0。033mol/L,pH为5。6,pKa1=6。37,pKa2=10。 32。碳酸理化性质碳酸物理性质碳酸酸性极低,其饱和水溶液pH约为5。6,其水溶液显酸性故可以使指示剂变色(可以使石蕊溶液变红色)。碳酸化学性质结构简式:HO—CO—OH在CO₂溶于水时形成。纯的碳酸以C(OH)4存在是个不稳定的晶体,遇水剧烈分解。 碳酸是一种二元酸,其电离分为两步:H₂CO₃ ⇌ HCO₃- + H+ ; Ka1 = 4。2×10-7 mol/L; pKa1 =...全部
碳酸(英文名:carbonic acid)是一种二元弱酸,化学式为H2CO3,电离常数都很小。在常温、常压下,二氧化碳饱和溶液的浓度约为0。033mol/L,pH为5。6,pKa1=6。37,pKa2=10。
32。碳酸理化性质碳酸物理性质碳酸酸性极低,其饱和水溶液pH约为5。6,其水溶液显酸性故可以使指示剂变色(可以使石蕊溶液变红色)。碳酸化学性质结构简式:HO—CO—OH在CO₂溶于水时形成。纯的碳酸以C(OH)4存在是个不稳定的晶体,遇水剧烈分解。
碳酸是一种二元酸,其电离分为两步:H₂CO₃ ⇌ HCO₃- + 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,以上所述值并不适用于实际估算碳酸的酸性,因为单个碳酸分子的酸性比醋酸和甲酸都要强。实际上,碳酸分子只出现在二氧化碳和水的动态平衡中,其浓度比二氧化碳低得多,故酸度实际上较低。
化学反应生成和分解CO2溶于水生成碳酸,方程式为:CO2+H2O⇌H2CO3碳酸不稳定、易分解,分解生成CO2和H2O,方程式为:H2CO3⇌H2O+CO2↑两种情况同时存在,达到动态平衡,方程式用“⇌”表示复分解反应在实验室里,二氧化碳常用稀盐酸与大理石(或石灰石,主要成分都是碳酸钙)反应来制取。
反应的化学方程式可以表示如下:三维模型CaCO3 + 2HCl = CaCl2 +H2CO3(两种化合物互相交换成分)碳酸不稳定容易分解成二氧化碳和水 H₂CO3⇌H2O+CO2↑总的方程式是:CaCO₃+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑(反应有气体和水生成)酸性碳酸是二元弱酸,会分步电离,有微腐蚀性。
H2CO3⇌HCO3-+H+HCO3-⇌CO32-+H+碳酸显酸性,会使紫色石蕊试液变成红色。二氧化碳在溶液中大部分是以微弱结合的水合物形式存在,只有一小部分形成碳酸(H2CO3)——饱和CO2溶液中只有1%的CO2与H2O化合成碳酸。
在常温时,CO2 :H2CO3为600 :1。碳酸的热稳定性很差。碳酸加热时全部分解并放出二氧化碳。碳酸在碱的作用下,能生成酸式碳酸盐M(HCO3)2和碳酸盐MCO3(M代表二价金属)。许多金属的酸式碳酸盐的溶解度稍大于正盐,其溶解度和Pco2(二氧化碳分压)有关。
Pco2大,碳酸盐溶解于水;Pco2小(或升温),析出碳酸盐,自然界的钟乳石就是这样形成的。硬水加热软化就是因为生成了碳酸盐沉淀。所有的酸式碳酸盐受热均分解为CO2和相应的正盐。已制备出纯碳酸(碳酸晶体),但条件非常苛刻,要保存在绝对无水的条件下,不然纯碳酸会剧烈分解。
碳酸毒理资料有时,碳酸也会给我们日常生活带来麻烦。地面上的二氧化碳气体溶于水,生成碳酸。当地面水渗入地下时,碳酸也被带到地下,并与地下石灰岩里不溶于水的碳酸钙发生化学反应,生成可溶于水的碳酸氢钙。
含有碳酸氢钙的水称为“硬水”,因此地下水都属于“硬水”。江河里的水不含碳酸氢钙,不是“硬水”。有些地方所用的自来水的水源是地下水,在煮开水时,水中的碳酸氢钙受热分解成碳酸钙、二氧化碳和水。碳酸钙是不溶解在水中的沉淀物,它沉积在水壶和锅炉的壁上,天长日久便成为一层白色的很坚硬的物质,称为锅垢(俗称水碱)。
这层碳酸钙的导热性很差,因此烧水时会浪费燃料。如果锅炉和管道中的锅垢太厚,还有发生爆炸的危险。所以,工业生产中总是把“硬水”先用化学方法除去或减少碳酸钙,使它软化以后再用。收起