Propriétés de l'acide carbonique (23 faits à connaître)

L'acide carbonique est un acide minéral qui contient du carbone, de l'oxygène double et une simple liaison carbone-groupe hydroxyle. Expliquons les propriétés physiques et chimiques de l'acide carbonique.

L'acide carbonique est un acide faible et instable qui forme des sels de carbonate et de bicarbonate. Il se dissocie rapidement en CO2 et H2O. En solution aqueuse, il se comporte comme un acide dibasique qui perd deux H+ ions. L'interconversion entre le CO2 et l'acide carbonique se produit dans le processus de respiration dans les poumons humains ou animaux.

Concentrons-nous sur les liaisons, les points de fusion, les points d'ébullition, les réactions, la polarité, la densité et l'état physique avec de nombreux sujets plus pertinents en détail.

Nom IUPAC de l'acide carbonique

La Nom IUPAC (Union internationale de chimie pure et appliquée) de l'acide carbonique est l'acide carbonique lui-même.

Formule chimique de l'acide carbonique

L'acide carbonique a la formule chimique H2CO3. Dans cette formule, un atome de carbone est un atome central et il est attaché avec deux groupes hydroxyle (OH) par deux liaisons simples et le reste de l'atome d'oxygène par une double liaison.

Numéro CAS de l'acide carbonique

La Numéro de registre CAS (identifiant numérique authentique pouvant contenir jusqu'à 10 chiffres) d'acide carbonique est le 463-79-6.

Identification de l'araignée chimique de l'acide carbonique

L'acide carbonique a le Araignée chimique ID (ChemSpider est une base de données de structure chimique gratuite) 747.

Classification chimique de l'acide carbonique

  • L'acide carbonique peut être chimiquement classé comme un acide minéral ou un acide inorganique.
  • Acide carbonique est aussi un acide faible car la constante de dissociation de H2CO3 est relativement faible et ne peut pas s'ioniser complètement pour former du carbonate (CO32-) et des ions hydrogène. H2CO3 = 2H+ + CO32- (Ka = 4.5 × 10-7).

Masse molaire de l'acide carbonique

La masse de 1 -mole d'acide carbonique est de 62.03 g.

Couleur d'acide carbonique

L'acide carbonique présente une couleur verte avec une goutte irrégulière lorsque le dioxyde de carbone réagit avec l'eau.

Viscosité de l'acide carbonique

La viscosité d'acide carbonique pur ne peut pas être mesuré car il ne peut pas être obtenu sous forme liquide pure. Il se présente sous forme de solution aqueuse ou sous forme gazeuse.

Densité molaire de l'acide carbonique

La densité molaire de l'acide carbonique est de 0.01612 mol/cm3 car il a une densité de 1.0 g/cm3.

Point de fusion de l'acide carbonique

L'acide carbonique a un point de fusion de -800 C ou -1120 F.

Point d'ébullition de l'acide carbonique

Le point d'ébullition de l'acide carbonique est de 333.60 C ou 606.60 F. Mais quand H2CO3 est chauffé, il se décompose en eau et en dioxyde de carbone (CO2)

État de l'acide carbonique à température ambiante

L'acide carbonique se présente sous forme de gaz lourd à température ambiante. La forme solide cristalline ne peut être obtenue qu'à -800 C)

Liaison covalente d'acide carbonique

Il y a au total six des liaisons covalentes présent dans l'acide carbonique. Une double liaison est présente entre le soufre et un atome d'oxygène et deux autres liaisons covalentes simples sont présentes entre le carbone et deux groupes OH.

propriétés de l'acide carbonique
Liaisons covalentes dans l'acide carbonique

Rayon ionique/covalent de l'acide carbonique

Le rayon covalent ou ionique de l'acide carbonique ou de tout composé ne peut pas être mesuré car le rayon covalent ou ionique ne peut être déterminé que pour un seul atome, pas un composé.

Configurations d'électrons d'acide carbonique

Configuration électronique est défini comme l'arrangement des électrons dans différentes coquilles électroniques ou orbitales. Discutons de la configuration électronique de l'acide carbonique.

Le carbone et l'oxygène diffèrent par le nombre d'électrons qui est [He] 2s2 2p2 et [Il] 2s2 2p4 respectivement. L'hydrogène a une configuration électronique de 1s1. La configuration électronique n'est pertinente que pour tout atome qui n'est attaché à aucun autre atome ou groupe.

État d'oxydation de l'acide carbonique

L'état d'oxydation de H2CO3 est nul car il s'agit d'un composé neutre sans charge. L'atome central, le carbone, est à l'état d'oxydation +4 dans l'acide carbonique. Chacun des deux atomes d'oxygène du groupe OH est en -1 et l'oxygène lié par une double liaison est en état d'oxydation -2.  

Acide carbonique Acidité/Alcalin

L'acide carbonique est un acide inorganique faible avec pka valeurs de 6.77 (pka1) et 9.93 (paqueta2).

L'acide carbonique est-il inodore ?

L'acide carbonique est un composé gazeux inodore, mais il a un goût alcalin.

Hydrates d'acide carbonique

  • L'acide carbonique n'est rien d'autre que des molécules de dioxyde de carbone hydratées. Le cristal de cet acide faible contient des molécules d'eau (appelées eau cristalline) et forme des hydrates, H2CO3.nH2O dans lequel n peut être égal à 1,2,3, 4, XNUMX et XNUMX.
  • Les atomes d'oxygène de l'acide carbonique peuvent également agir comme accepteur de liaison hydrogène et les atomes d'hydrogène comme donneur de liaison hydrogène. Ainsi, l'acide carbonique forme des hydrates en solution aqueuse.

Structure cristalline de l'acide carbonique

L'acide carbonique solide possède une monoclinique structure en cristal. Le groupe d'espace du cristal d'acide sulfurique est p21/c ayant des unités de formule de 4 dans une cellule avec les dimensions a= 5.392 A0, b= 6.661 A0, c= 5.690 A0, et α= 900 β= 92.660 γ= 92.660.

Polarité et conductivité de l'acide carbonique

  • L'acide carbonique est un composé polaire en raison de ses liaisons polaires et de la disposition relative des liaisons polaires. Par conséquent, il a un moment dipolaire permanent de 0.10491 Debye.
  • As Acide carbonique se dissocie en ions carbonate et hydrogène, il conduit l'électricité en solution aqueuse. H2CO3 = 2H+ + CO32-

Réaction de l'acide carbonique avec l'acide

L'acide carbonique ne réagit avec aucun acide car il présente une nature acide.

Réaction de l'acide carbonique avec une base

L'acide carbonique réagit avec la base (ayant un groupe OH) et forme du sel et de l'eau.

  • 2NaOH + H2CO3 = Na2CO3 + H2O
  • 2KOH + H2CO3 =K2CO3 + H2O

Réaction de l'acide carbonique avec l'oxyde

L'acide carbonique réagit avec l'oxyde métallique (ZnO) et forme du carbonate métallique (ZnCO3).

  • H2CO3 + ZnO = ZnCO3 + H2O

Réaction de l'acide carbonique avec le métal

  • L'acide carbonique ne réagit pas avec les métaux sous leur forme pure pour former des carbonates métalliques.
  • Ils sont formés par la réaction d'une base forte comme NaOH, KOH ou un oxyde métallique et de l'acide carbonique.

Conclusion

L'acide carbonique a une large gamme d'applications dans différents domaines. Il est utilisé dans l'industrie des boissons pour préparer des boissons et en laboratoire pour précipiter les sels d'ammonium. L'un des rôles biologiques les plus importants de l'acide carbonique est d'être un intermédiaire dans le processus de respiration.