化学碳酸的意义

碳酸
碳酸

碳酸（H2CO3)是一种二元弱酸，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4，会使紫色石蕊试液变成浅红色。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）。在常温时，CO2∶H2CO3为600∶1。碳酸的热稳定性很差，从来没有以纯酸的形式分离出来过，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。暂时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。

碳酸是二氧化碳气体溶于水而生成的酸。它的酸性很弱，温度稍高一些，便会分解出二氧化碳气体。碳酸和我们的日常生活有着密切的关系。我们喝的汽水就是一种碳酸饮料。习惯上把二氧化碳的水溶液称为碳酸。

在制造汽水时，要在加压情况下把二氧化碳气体溶解在水里，再往汽水里加糖、柠檬酸以及果汁或香精，在加压下灌入汽水瓶中。当我们喝汽水时，汽水从瓶子里倒出来，外界压强（指空气压强和人体内的压强）突然降低，二氧化碳在水中的溶解度随着压强降低而变小。于是，喝入体内汽水中的二氧化碳便成为气体从水中逸出，并从口腔中排出，这个过程会把人体内的热量带走，这就是喝汽水感到凉爽的原因。

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