Tài Liệu Học Tập
No Result
View All Result
  • Đề Thi
  • Lớp 12
    • Lịch Sử Lớp 12
    • Địa Lí Lớp 12
    • Ngữ Văn Lớp 12
    • GD KTPL Lớp 12
    • Toán Lớp 12
    • Tiếng Anh Lớp 12
    • Hóa Học Lớp 12
    • Sinh Học Lớp 12
    • Vật Lí Lớp 12
  • Lớp 11
    • Toán Lớp 11
    • Ngữ Văn Lớp 11
    • Tiếng Anh Lớp 11
    • Hóa Học Lớp 11
    • Sinh Học Lớp 11
    • Vật Lí Lớp 11
    • Lịch Sử Lớp 11
    • Địa Lí Lớp 11
    • GDCD Lớp 11
  • Lớp 10
    • Toán Lớp 10
    • Ngữ Văn Lớp 10
    • Tiếng Anh Lớp 10
    • Hóa Học Lớp 10
    • Sinh Học Lớp 10
    • Vật Lí Lớp 10
    • Lịch Sử Lớp 10
    • Địa Lí Lớp 10
    • GDKTPL Lớp 10
    • Công nghệ lớp 10
    • Tin Học Lớp 10
  • Lớp 9
    • Toán Lớp 9
    • Ngữ Văn Lớp 9
    • Tiếng Anh Lớp 9
    • Lịch sử và địa lý lớp 9
    • Khoa Học Tự Nhiên Lớp 9
    • GDCD Lớp 9
  • Lớp 8
    • Toán Lớp 8
    • Ngữ Văn Lớp 8
    • Tiếng Anh Lớp 8
    • Lịch sử và địa lý lớp 8
    • Khoa Học Tự Nhiên Lớp 8
    • GDCD 8
  • Lớp 7
    • Toán Lớp 7
    • Văn Lớp 7
    • Tiếng Anh Lớp 7
    • Lịch Sử Và Địa Lí Lớp 7
    • Khoa Học Tự Nhiên Lớp 7
  • Lớp 6
    • Toán Lớp 6
    • Văn Lớp 6
    • Tiếng Anh lớp 6
    • Lịch Sử và Địa Lí Lớp 6
    • Khoa Học Tự Nhiên lớp 6
  • Lớp 5
    • Toán lớp 5
    • Tiếng Việt Lớp 5
    • Tiếng Anh Lớp 5
    • Lịch Sử và Địa Lí Lớp 5
  • Lớp 4
    • Toán lớp 4
    • Tiếng Việt Lớp 4
    • Tiếng Anh Lớp 4
    • Lịch Sử và Địa Lí Lớp 4
  • Lớp 3
    • Toán lớp 3
    • Tiếng Anh Lớp 3
    • Tiếng Việt Lớp 3
  • Mẹo Hay
  • Tin tức
  • Liên Hệ
Tài Liệu Học Tập
No Result
View All Result
Home chính tả

Carbonic acid

by Tranducdoan
06/03/2026
in chính tả
0
Đánh giá bài viết

Carbonic acid

Structural formula
Ball-and-stick model

Names IUPAC name Other names Identifiers ChEBI ChEMBL ChemSpider DrugBank ECHA InfoCard 100.133.015 EC Number 25554 KEGG UNII Properties H2CO3 Appearance Colorless gas Melting point −53 °C (−63 °F; 220 K)[3] (sublimes) Boiling point 127 °C (261 °F; 400 K) (decomposes) Reacts to form carbon dioxide and water Acidity (pKa) Conjugate base Bicarbonate, carbonate Hazards NFPA 704 (fire diamond) Structure monoclinic p21/c, No. 14 – 204.12 Å3 4 formula per cell

Carbonic acid is a chemical compound with the chemical formula H2CO3. The molecule rapidly converts to water and carbon dioxide in the presence of water.[5] In contrast to early-twentieth century textbooks,[6] numerous studies conducted since ca. 1990 identified H2CO3 as a real molecule with a distinct Raman spectrum[7] and with a first-order life-time of ca. 20 ms at 37 °C.[8] Solid anhydrous carbonic acid has also been isolated.[9]

The interconversion of carbon dioxide and carbonic acid is related to the breathing process of all aerobic organisms and to the acidification of natural waters.[4]

According to quantum chemical calculations, at room temperature (300 K), pure carbonic acid is expected to be a kinetically stable gas.[5] There are two main methods to produce anhydrous carbonic acid: reaction of hydrogen chloride and potassium bicarbonate at 100 K in methanol and proton irradiation of pure solid carbon dioxide.[3] Chemically, it behaves as a diprotic Brønsted acid.[10][11][12]

Carbonic acid monomers exhibit three conformational isomers: cis-cis, cis-trans, and trans-trans.[13][14]

At low temperature and atmospheric pressure, solid carbonic acid is amorphous and lacks Bragg peaks in X-ray diffraction.[15] But at high pressure, carbonic acid crystallizes, and modern analytical spectroscopy can measure its geometry.[16][17]

According to neutron diffraction of dideuterated carbonic acid (D2CO3) in a hybrid clamped cell (Russian alloy/copper-beryllium) at 1.85 GPa, the molecules are planar and form dimers joined by pairs of hydrogen bonds. All three C-O bonds are nearly equidistant at 1.34 Å, intermediate between typical C-O and C=O distances (respectively 1.43 and 1.23 Å). The unusual C-O bond lengths are attributed to delocalized π bonding in the molecule’s center and extraordinarily strong hydrogen bonds. The same effects also induce a very short O—O separation (2.13 Å), through the 136° O-H-O angle imposed by the doubly hydrogen-bonded 8-membered rings.[4] Longer O—O distances are observed in strong intramolecular hydrogen bonds, e.g. in oxalic acid, where the distances exceed 2.4 Å.[15]

In the presence of even a slight amount of water, carbonic acid dehydrates to carbon dioxide and water, which then catalyzes further decomposition.[5]

The hydration equilibrium constant at 25 °C is [H2CO3]/[CO2] ≈ 1.7×10−3 in pure water[18] and ≈ 1.2×10−3 in seawater.[19] Hence the majority of carbon dioxide at geophysical or biological air-water interfaces does not convert to carbonic acid, remaining dissolved CO2 gas. However, the uncatalyzed equilibrium is reached quite slowly: the rate constants are 0.039 s−1 for hydration and 23 s−1 for dehydration.

In the presence of the enzyme carbonic anhydrase, equilibrium is instead reached rapidly, and the following reaction takes precedence:[20] HCO 3 − + H + ↽ − − ⇀ CO 2 + H 2 O {displaystyle {ce {HCO3^- {+}H^+ <=> CO2 {+}H2O}}}

When the created carbon dioxide exceeds its solubility, gas evolves and a third equilibrium CO 2 ( soln ) ↽ − − ⇀ CO 2 ( g ) {displaystyle {ce {CO_2 (soln) <=> CO_2 (g)}}} must also be taken into consideration. The equilibrium constant for this reaction is defined by Henry’s law.

The two reactions can be combined for the equilibrium in solution: HCO 3 − + H + ↽ − − ⇀ CO 2 ( soln ) + H 2 O K 3 = [ H + ] [ HCO 3 − ] [ CO 2 ( soln ) ] {displaystyle {begin{aligned}{ce {HCO3^{-}{}+ H+{}<=> CO2(soln){}+ H2O}}&&K_{3}={frac {[{ce {H+}}][{ce {HCO3^-}}]}{[{ce {CO2(soln)}}]}}end{aligned}}} When Henry’s law is used to calculate the denominator care is needed with regard to units since Henry’s law constant can be commonly expressed with 8 different dimensionalities.[21]

In wastewater treatment and agriculture irrigation, carbonic acid is used to acidify the water similar to sulfuric acid and sulfurous acid produced by sulfur burners.[22]

In the beverage industry, sparkling or “fizzy water” is usually referred to as carbonated water. It is made by dissolving carbon dioxide under a small positive pressure in water. Many soft drinks treated the same way effervesce.

Significant amounts of molecular H2CO3 exist in aqueous solutions subjected to pressures of multiple gigapascals (tens of thousands of atmospheres) in planetary interiors.[23][24] Pressures of 0.6-1.6 GPa at 100 K, and 0.75-1.75 GPa at 300 K are attained in the cores of large icy satellites such as Ganymede, Callisto, and Titan, where water and carbon dioxide are present. Pure carbonic acid, being denser than the ice, is expected to have sunk beneath the ice layers and to separate them from the rocky cores of these moons.[25]

Bjerrum plot of speciation for a hypothetical monoprotic acid: AH concentration as a function of the difference between pK and pH

Carbonic acid is the formal Brønsted-Lowry conjugate acid of the bicarbonate anion, stable in alkaline solution. The protonation constants have been measured to great precision, but depend on overall ionic strength I. The two equilibria most easily measured are as follows: CO 3 2 − + H + ↽ − − ⇀ HCO 3 − β 1 = [ HCO 3 − ] [ H + ] [ CO 3 2 − ] CO 3 2 − + 2 H + ↽ − − ⇀ H 2 CO 3 β 2 = [ H 2 CO 3 ] [ H + ] 2 [ CO 3 2 − ] {displaystyle {begin{aligned}{ce {CO3^{2-}{}+ H+{}<=> HCO3^-}}&&beta _{1}={frac {[{ce {HCO3^-}}]}{[{ce {H+}}][{ce {CO3^{2-}}}]}}{ce {CO3^{2-}{}+ 2H+{}<=> H2CO3}}&&beta _{2}={frac {[{ce {H2CO3}}]}{[{ce {H+}}]^{2}[{ce {CO3^{2-}}}]}}end{aligned}}} where brackets indicate the concentration of species. At 25 °C, these equilibria empirically satisfy[26] log ⁡ ( β 1 ) = 0 .54 I 2 − 0 .96 I + 9 .93 log ⁡ ( β 2 ) = − 2 .5 I 2 − 0 .043 I + 16 .07 {displaystyle {begin{alignedat}{6}log(beta _{1})=&&0&.54&I^{2}-0&.96&I+&&9&.93log(beta _{2})=&&-2&.5&I^{2}-0&.043&I+&&16&.07end{alignedat}}} log(β1) decreases with increasing I, as does log(β2). In a solution absent other ions (e.g. I = 0), these curves imply the following stepwise dissociation constants: p K 1 = log ⁡ ( β 2 ) − log ⁡ ( β 1 ) = 6.77 p K 2 = log ⁡ ( β 1 ) = 9.93 {displaystyle {begin{alignedat}{3}p{text{K}}_{1}&=log(beta _{2})-log(beta _{1})&=6.77p{text{K}}_{2}&=log(beta _{1})&=9.93end{alignedat}}} Direct values for these constants in the literature include pK1 = 6.35 and pK2 – pK1 = 3.49.[27]

To interpret these numbers, note that two chemical species in an acid equilibrium are equiconcentrated when pK = pH. In particular, the extracellular fluid (cytosol) in biological systems exhibits pH ≈ 7.2, so that carbonic acid will be almost 50%-dissociated at equilibrium.

Carbonate speciation in seawater (ionic strength 0.7 mol/dm3). The expected change shown is due to the current anthropogenic increase in atmospheric carbon dioxide concentration.

The Bjerrum plot shows typical equilibrium concentrations, in solution, in seawater, of carbon dioxide and the various species derived from it, as a function of pH.[10][11] As human industrialization has increased the proportion of carbon dioxide in Earth’s atmosphere, the proportion of carbon dioxide dissolved in sea- and freshwater as carbonic acid is also expected to increase. This rise in dissolved acid is also expected to acidify those waters, generating a decrease in pH.[28][29] It has been estimated that the increase in dissolved carbon dioxide has already caused the ocean’s average surface pH to decrease by about 0.1 from historical pre-industrial levels.

  • “Climate and Carbonic Acid” in Popular Science Monthly Volume 59, July 1901
  • Welch, M. J.; Lifton, J. F.; Seck, J. A. (1969). “Tracer studies with radioactive oxygen-15. Exchange between carbon dioxide and water”. J. Phys. Chem. 73 (335): 3351. Bibcode:1969JPhCh..73.3351W. doi:10.1021/j100844a033.
  • Jolly, W. L. (1991). Modern Inorganic Chemistry (2nd ed.). McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-112651-9.
  • Moore, M. H.; Khanna, R. (1991). “Infrared and Mass Spectral Studies of Proton Irradiated H2O+CO2 Ice: Evidence for Carbonic Acid Ice: Evidence for Carbonic Acid”. Spectrochimica Acta. 47A (2): 255-262. Bibcode:1991AcSpA..47..255M. doi:10.1016/0584-8539(91)80097-3.
  • W. Hage, K. R. Liedl; Liedl, E.; Hallbrucker, A; Mayer, E (1998). “Carbonic Acid in the Gas Phase and Its Astrophysical Relevance”. Science. 279 (5355): 1332-5. Bibcode:1998Sci…279.1332H. doi:10.1126/science.279.5355.1332. PMID 9478889.
  • Hage, W.; Hallbrucker, A.; Mayer, E. (1995). “A Polymorph of Carbonic Acid and Its Possible Astrophysical Relevance”. J. Chem. Soc. Faraday Trans. 91 (17): 2823-6. Bibcode:1995JCSFT..91.2823H. doi:10.1039/ft9959102823.
  • Carbonic acid/bicarbonate/carbonate equilibrium in water: pH of solutions, buffer capacity, titration, and species distribution vs. pH, computed with a free spreadsheet
  • How to calculate concentration of carbonic acid in water
Previous Post

Thuyết phục người khác từ bỏ thói quen thức khuya (3 Dàn ý + 5 mẫu) Bài luận thuyết phục người khác từ bỏ một thói quen

Next Post

Thuật ngữ giải phẫu cử động

Tranducdoan

Tranducdoan

Trần Đức Đoàn sinh năm 1999, anh chàng đẹp trai đến từ Thái Bình. Hiện đang theo học và làm việc tại trường cao đẳng FPT Polytechnic

Next Post

Thuật ngữ giải phẫu cử động

đọc sách online cm88 Ca Khia TV trực tiếp XoilacTV 88vv Socolive trực tiếp sumclub https://www.intermedio.io/ tructiepbongda Xoilac Xoilac365 cakhia tv Trực tiếp bóng đá 90phut i9bet.us.com jbo Nhà cái M88 Mansion Xoilac fly88 https://p789bet.biz/ fly88 max79
Tài Liệu Học Tập

Copyright © 2022 Tài Liệu Học Tập.

Chuyên Mục

  • Đề Thi
  • Lớp 12
  • Lớp 11
  • Lớp 10
  • Lớp 9
  • Lớp 8
  • Lớp 7
  • Lớp 6
  • Lớp 5
  • Lớp 4
  • Lớp 3
  • Mẹo Hay
  • Tin tức
  • Liên Hệ

Tham Gia Group Tài Liệu Học Tập

No Result
View All Result
  • Đề Thi
  • Lớp 12
    • Lịch Sử Lớp 12
    • Địa Lí Lớp 12
    • Ngữ Văn Lớp 12
    • GD KTPL Lớp 12
    • Toán Lớp 12
    • Tiếng Anh Lớp 12
    • Hóa Học Lớp 12
    • Sinh Học Lớp 12
    • Vật Lí Lớp 12
  • Lớp 11
    • Toán Lớp 11
    • Ngữ Văn Lớp 11
    • Tiếng Anh Lớp 11
    • Hóa Học Lớp 11
    • Sinh Học Lớp 11
    • Vật Lí Lớp 11
    • Lịch Sử Lớp 11
    • Địa Lí Lớp 11
    • GDCD Lớp 11
  • Lớp 10
    • Toán Lớp 10
    • Ngữ Văn Lớp 10
    • Tiếng Anh Lớp 10
    • Hóa Học Lớp 10
    • Sinh Học Lớp 10
    • Vật Lí Lớp 10
    • Lịch Sử Lớp 10
    • Địa Lí Lớp 10
    • GDKTPL Lớp 10
    • Công nghệ lớp 10
    • Tin Học Lớp 10
  • Lớp 9
    • Toán Lớp 9
    • Ngữ Văn Lớp 9
    • Tiếng Anh Lớp 9
    • Lịch sử và địa lý lớp 9
    • Khoa Học Tự Nhiên Lớp 9
    • GDCD Lớp 9
  • Lớp 8
    • Toán Lớp 8
    • Ngữ Văn Lớp 8
    • Tiếng Anh Lớp 8
    • Lịch sử và địa lý lớp 8
    • Khoa Học Tự Nhiên Lớp 8
    • GDCD 8
  • Lớp 7
    • Toán Lớp 7
    • Văn Lớp 7
    • Tiếng Anh Lớp 7
    • Lịch Sử Và Địa Lí Lớp 7
    • Khoa Học Tự Nhiên Lớp 7
  • Lớp 6
    • Toán Lớp 6
    • Văn Lớp 6
    • Tiếng Anh lớp 6
    • Lịch Sử và Địa Lí Lớp 6
    • Khoa Học Tự Nhiên lớp 6
  • Lớp 5
    • Toán lớp 5
    • Tiếng Việt Lớp 5
    • Tiếng Anh Lớp 5
    • Lịch Sử và Địa Lí Lớp 5
  • Lớp 4
    • Toán lớp 4
    • Tiếng Việt Lớp 4
    • Tiếng Anh Lớp 4
    • Lịch Sử và Địa Lí Lớp 4
  • Lớp 3
    • Toán lớp 3
    • Tiếng Anh Lớp 3
    • Tiếng Việt Lớp 3
  • Mẹo Hay
  • Tin tức
  • Liên Hệ

Copyright © 2022 Tài Liệu Học Tập.