chimica-online.it

Acido carbonico

Proprietà dell'acido carbonico

L'acido carbonico - noto anche con il nome IUAPC di acido triossocarbonico(IV) - è un acido ternario con formula chimica H2CO3.

Struttura dell'acido carbonico

L'acido puro, che non è isolabile (esiste solo in soluzione acquosa), ha la seguente struttura molecolare:

Equilibrio acido carbonico - anidride carbonica

L'acido carbonico è un acido diprotico che si forma in seguito a reazione dell'anidride carbonica (CO2) con acqua secondo la seguente equazione chimica:

CO2(g) + H2O(l) <==> H2CO3(aq)

Tale reazione è fortemente spostata a sinistra.

Tuttavia la piccola quantità di CO2 che si combina con l'acqua forma H2CO3 che si dissocia immediatamente negli ioni H+ e HCO3- secondo la seguente equazione:

H2CO3 <==> H+ + HCO3-

In una soluzione acquosa di CO2 esistono quindi due equilibri chimici simultanei riferiti entrambi all'acido carbonico che possiamo rappresentare nella forma seguente:

H2O + CO2 <==> H2CO3 <==> H+ + HCO3-

Poichè due specie in equilibrio con una stessa specie sono anche in equilibrio tra di loro, possiamo scrivere più semplicemente:

H2O + CO2 <==> H+ + HCO3-

Lo ione HCO3- può a sua volta dissociarsi in ione idrogeno H+ e ione carbonato CO32-:

HCO3- <==> H+ + CO32-

A riprova del fatto che l'acido carbonico non è un acido isolabile, consideriamo la reazione del carbonato di calcio CaCO3 con l'acido cloridrico.

Dalla reazione si sviluppa acido carbonico H2CO3 che immediatamente si decompone in acqua ed anidride carbonica:

CaCO3 + 2 HCl → 2 CaCl2 + CO2 + H2O

Acidità dell'acido carbonico

H2CO3 è un acido meno debole di quanto non appaia sperimentalmente.

Infatti, allorché CO2 si scioglie in acqua, l'equilibrio:

CO2(g) + H2O(l) <==> H2CO3(aq)

è spostato a sinistra e, a 25 °C, solo circa Io 0,3% della CO2 si combina con l'acqua.

Tenendo conto di questo fattore, risulta pertanto che l'acido carbonico è un acido più forte dell'acido acetico (Ka = 1,8 · 10-5) ed ha una costante acida Ka = 1,4 · 10-4.

Esistono due serie di sali dell'acido carbonico:

  • i carbonati, come ad esempio Na2CO3;
  • gli idrogenocarbonati, ad esempio NaHCO3.

Studia con noi

Shop online