| Khối lượng mol: | 62.03 g/mol |
| Phân tử khối: | 62.03 |
| Số CAS: | 463-79-6 |
| Trạng thái: | Lỏng (chỉ tồn tại trong dung dịch) |
| Màu sắc: | Không màu |
| Tính tan: | Không tồn tại dưới dạng tinh khiết, chỉ là trạng thái cân bằng của CO₂ trong nước. |
| Độ tan: | Không có dữ liệu độ tan riêng vì H₂CO₃ chỉ tồn tại cân bằng với CO₂ và H₂O. Độ hòa tan của CO₂ trong nước ở 25°C là khoảng 1.45 g/L. |
| Độ pH: | Khoảng 3.7 - 4.0 (trong dung dịch bão hòa CO₂ ở 25°C) |
| Oxi hóa - Khử: | Không có tính oxi hóa hoặc khử mạnh. Carbon trong H₂CO₃ có số oxi hóa +4, là số oxi hóa cao nhất của carbon trong các hợp chất vô cơ đơn giản, do đó không thể bị oxi hóa thêm. Tuy nhiên, CO₂ có thể bị khử trong các phản ứng hóa học phức tạp hơn. |
| Nhiệt độ sôi: | Không xác định (phân hủy) |
| Nhiệt nóng chảy: | Không xác định (phân hủy) |
| Tỷ trọng: | Không xác định (chỉ tồn tại trong dung dịch) |
Máy tính nhanh
* Tự động tính dựa trên 62.03 g/mol
Đặc tính & Ứng dụng
- Đồ uống có gas: Là thành phần chính tạo bọt và vị chua nhẹ cho nước ngọt, bia.
- Điều hòa pH máu: Hệ đệm bicarbonate/carbonic acid đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc duy trì pH ổn định trong cơ thể sống.
- Phân hủy đá vôi: Góp phần vào quá trình phong hóa hóa học tạo ra các hang động Karst.
- Trong công nghiệp hóa chất: Tiền chất của một số muối carbonate.
Phương pháp điều chế
- Trong phòng thí nghiệm và công nghiệp: CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃. Điều chế bằng cách hòa tan khí carbon dioxide vào nước, thường dưới áp suất cao để tăng nồng độ H₂CO₃.
Tính chất Hóa học
Tác dụng với:
- Bazơ: H₂CO₃ + 2NaOH → Na₂CO₃ + 2H₂O
- Kim loại kiềm, kiềm thổ (khi phản ứng với CO₂ trong nước): CaCO₃ + H₂O + CO₂ ⇌ Ca(HCO₃)₂ (quá trình hình thành và hòa tan đá vôi)
Không phản ứng:
H₂CO₃ không phản ứng trực tiếp với các chất trơ như kim loại quý (Au, Pt), các phi kim kém hoạt động (N₂ ở điều kiện thường). Bản thân nó là axit yếu và không bền, chủ yếu tồn tại ở dạng cân bằng.
Chuỗi chuyển hóa
CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻ ⇌ 2H⁺ + CO₃²⁻
Hiện tượng thực tế
- Sự sủi bọt khi mở chai nước ngọt có gas.
- Hiện tượng nước mưa có tính axit nhẹ (do CO₂ trong khí quyển hòa tan vào nước mưa tạo thành H₂CO₃).
Bài tập vận dụng
Trong một chai nước ngọt có gas, H₂CO₃ tồn tại ở trạng thái cân bằng với CO₂ hòa tan và các ion HCO₃⁻, CO₃²⁻. Khi mở nắp chai, tại sao lại có bọt khí thoát ra và dung dịch giảm độ chua?
Lời giải: Khi mở nắp, áp suất CO₂ bên trên dung dịch giảm mạnh. Theo nguyên lý Le Chatelier, cân bằng CO₂ (khí) ⇌ CO₂ (dung dịch) dịch chuyển sang trái, khiến CO₂ hòa tan trong nước thoát ra dưới dạng bọt khí. Sự giảm nồng độ CO₂ hòa tan làm cân bằng H₂CO₃ ⇌ CO₂ + H₂O cũng dịch chuyển sang trái, giảm nồng độ H₂CO₃ và do đó giảm độ chua của dung dịch.
Cảnh báo & An toàn
Thu Thủy
Cử nhân Hóa học Đại học Khoa học Tự nhiên. Có 5 năm kinh nghiệm giảng dạy và số hóa tài liệu giáo dục môn Hóa học.