Ácido carbónico

compuesto químico

El ácido carbónico es un ácido oxácido proveniente del dióxido de carbono (CO2), siendo su composición H2CO3.[2]​ También es llamado trioxicarbonato de dihidrogeno (trioxidocarbonato), trioxocarbonato (IV) de hidrógeno o ácido trioxocarbónico (IV). Es un ácido débil pues su constante de ionización es muy pequeña, Ka : 0,000 000 45.[3]​El ácido carbónico puede atacar a muchos de los minerales que comúnmente forman las rocas calizas o margosas, descomponiéndolos por ejemplo en bicarbonato de calcio. [4]

 
Ácido carbónico
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Carbonic-acid-3D-balls.png
Nombre IUPAC
Trioxicarbonato de dihidrógenoTexto en negrita
General
Otros nombres Ácido trioxocarbónico (IV), Trioxocarbonato (IV) de hidrógeno, Agua Carbonatada, Soda, Sifón
Fórmula estructural HO-(CO)-OH
Fórmula molecular H2CO3
Identificadores
Número CAS 463-79-6[1]
ChEBI 28976
ChEMBL CHEMBL1161632
ChemSpider 747
PubChem 767
KEGG C01353
Propiedades físicas
Apariencia Incoloro
Densidad 1000 kg/; 1 g/cm³
Masa molar 62,03 g/mol
Propiedades químicas
Acidez 6,352 pKa
Solubilidad en agua Solo existe disuelto
Valores en el SI y en condiciones estándar
(25 y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.

Es el producto de la reacción de agua y dióxido de carbono (IV) y existe en equilibrio con este último, por ejemplo, en el agua gasificada o la sangre. No es posible obtener concentraciones significativas de ácido carbónico en solución acuosa ya que la presencia de una sola molécula de agua promueve su descomposición inmediata en dióxido de carbono (IV) y agua: la energía de asociación entre la molécula de agua agregada y la que se genera por disociación es más grande que la energía de disociación del ácido carbónico. En ausencia absoluta de agua el ácido carbónico sí sería estable, pero se estima que en solución acuosa existe una concentración menor a 0.003% bajo esa especie respecto al que se encuentra como dióxido de carbono. Por este motivo se considera que en solución existe como dióxido de carbono disuelto.

Entonces, en sus disociaciones ácidas el dióxido de carbono puede perder uno o dos protones. La hidratación y disociación del primer protón forma el carbonato ácido, también llamado carbonato monoácido, monobásico, hidrogenocarbonato o anión bicarbonato;

  • CO2 + H2O → HCO3- + H+ (pKa1 = 6.35)

mientras que la disociación del segundo protón forma el anión carbonato.

  • HCO3- → CO3-2 + H+ (pKa2 = 10.33)

Cuando soluciones de dióxido de carbono o de bicarbonato reaccionan con una base, pueden formar sales como bicarbonatos o carbonatos. Por ejemplo, combinado con cal (óxido de calcio) se forma el bicarbonato o carbonato de calcio (calcita o aragonito). Que se forme uno u otro depende del pH, es decir, de la proporción del hidróxido u óxido presente. El marmol o el alabastro son ejemplos de carbonatos de calcio o calcitas. Si una calcita entra en contacto con un ácido, por ejemplo clorhídrico, el pH ácido promoverá la protonación del carbonato y liberación de dióxido de carbono, dejando como producto cloruro de calcio. Esta baja resistencia de los carbonatos a los ácidos, incluso al vinagre o a los jugos de frutas, hizo que las mesadas o piletas de cocina de marmol o alabastro cayeran en desuso, y en su lugar se eligieran otros materiales más adecuados como el granito (roca formada por silicatos), u otros.

Esta reacción de acidificación de carbonatos es la que fundamenta la liberación de dióxido de carbono del polvo leudante. Este consiste en una mezcla de bicarbonato de sodio seco, un acidificante comestible (acido tartárico) y fécula de maíz como desecante. Mientras la mezcla esté seca no habrá reacción, pero al mezclarlo en una masa húmeda, se formarán burbujas de dióxido de carbono dejando un mínimo residuo de tartrato de sodio.

El ácido carbónico está presente en las bebidas gaseosas o carbonatadas. En una forma más diluida desempeña un papel principal en la formación de cuevas debido a que disuelve el carbonato de calcio o calcita cuando la concentración de dióxido de carbono (antiguamente anhídrido carbónico) es alta. Este ácido opera como regulador del pH (tampón o buffer) en la disolución lograda para desinfectar el agua cuando es el único medio operante, el ácido carbónico más fuerte, es el sulfato ácido de calcio. El pH de una solución saturada de dióxido de carbono alcanza un pH de 6,5 aproximadamente.

A las sales y ésteres del ácido carbónico se les denominan carbonatos ácidos o bicarbonatos (base conjugada del ácido carbónico). La base conjugada del bicarbonato es el carbonato.

ReferenciasEditar

  1. Número CAS
  2. Mario, GRAU RÍOS; Eugenio, MUÑOZ CAMACHO (18 de abril de 2013). Ingeniería química. Editorial UNED. ISBN 9788436266429. Consultado el 22 de enero de 2018. 
  3. Pasto, Daniel J.; Johnson, Carl R. (1981). Determinación de estructuras orgánicas. Reverte. ISBN 9788429174694. Consultado el 22 de enero de 2018. 
  4. «Ácido Carbónico: Oxácido indispensable para nuestra salud.». 

Véase tambiénEditar

Enlaces externosEditar