Kyselina uhličitá

Kyselina uhličitá
Registrační číslo CAS	463-79-6
Sumární vzorec	H2CO3
Molární hmotnost	62,0238 g/mol
existuje jen jako vodný roztok
Disociační konstanta pK1	6,35
Disociační konstanta pK2	10,33

Kyselina uhličitá je nestálá chemická sloučenina, existující jen ve formě svého málo koncentrovaného vodného roztoku. Připravuje se zaváděním oxidu uhličitého do vody, který se přitom zčásti (asi z 0,003 %) slučuje s vodou na kyselinu uhličitou:

CO₂ + H₂O ↔ H₂CO₃.

Tato reakce je vratná a její rovnováha se dá snadno ovlivnit teplotou (s rostoucí teplotou klesá tvorba kyseliny uhličité), nebo parciálním tlakem oxidu uhličitého nad roztokem (při otevření láhve s vodou sycenou oxidem uhličitým se kyselina rozkládá a plynný oxid uhličitý v bublinkách uniká). Poslední teoretické výpočty však ukázaly, že za absolutní nepřítomnosti molekul vody jsou samostatné molekuly H₂CO₃ velmi stabilní, s poločasem rozpadu přibližně 180 000 let.

V přírodě je kyselina uhličitá stálou složkou dešťových srážek a přírodní vody všeobecně. Je příčinou vzniku přechodné tvrdosti vody, tím, že rozpouští uhličitanové minerály obsahující vápník a hořčík; stejný mechanismus je i podstatou vzniku krasových útvarů ve vápencových horninách. Vyšší obsah oxidu uhličitého a tím i kyseliny uhličité mají některé minerální vody. V živočišných organismech je významným meziproduktem v procesech výměny oxidu uhličitého mezi buňkami a krví.

Kyselina uhličitá je velmi slabá dvojsytná kyselina, která se jen částečně disociuje do prvního a ještě méně do druhého stupně:

H₂CO₃ ↔ H⁺ + HCO₃^– ↔ 2H⁺ + CO₃^2-

Tvoří dva typy solí uhličitany a hydrogenuhličitany (starší název kyselé uhličitany). Stálé hydrogenuhličitany tvoří pouze alkalické kovy a amoniak. Hydrogenuhličitany kovů alkalických zemin existují jen ve vodných roztocích a jsou podstatou přechodné tvrdosti vody; zahřátím roztoku k bodu varu se rozkládají, např.:

Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃ + H₂O + CO₂.

Všechny uhličitany jsou iontové sloučeniny.

Mezi významné uhličitany a hydrogenuhličitany patří zejména:

• uhličitan sodný (bezvodá soda, Na₂CO₃);
• uhličitan sodný, dekahydrát (soda, Na₂CO₃ . 10H₂O);
• hydrogenuhličitan sodný (jedlá soda, NaHCO₃)
• uhličitan draselný (potaš, K₂CO₃);
• uhličitan amonný (cukrářské kvasnice, (NH₄)₂CO₃);
• hydrogenuhličitan amonný (NH₄HCO₃).

Některé uhličitany jsou také známé minerály:

• uhličitan vápenatý (kalcit, jako hornina vápenec a mramor, CaCO₃);
• uhličitan hořečnatý (magnezit, MgCO₃);
• uhličitan hořečnatovápenatý (dolomit, CaMg(CO₃)₂);
• uhličitan zinečnatý (smithsonit, ZnCO₃);
• uhličitan-dihydroxid diměďnatý (malachit, CuCO₃ . Cu(OH)₂);
• diuhličitan-dihydroxid triměďnatý (azurit, 2CuCO₃ . Cu(OH)₂);
• uhličitan železnatý (siderit čili ocelek, FeCO₃).

[editovat] Použití

Roztok oxidu uhličitého a kyseliny uhličité ve vodě je podstatou součástí perlivých nápojů v potravinářství.