碳酸是弱酸。碳酸,化学式为H2CO3,是一种二元弱酸。二氧化碳饱和溶液浓度约为0.33mol/L,PH为5.6,pKa=6.37。弱酸通常是指溶于水后只有部分电离的酸,常用HA表示酸,因此弱酸水溶液中除了电离出质子H+外,仍然还有不少HA在溶液中,化学式如下:HA(aq)<--->H+(aq)+A-(aq)。
碳酸在常温常压下通常是固体或液体。碳酸的状态取决于温度和压力。在室温下,大气压之下,碳酸是固体或液体状态。在此条件下,如果碳酸加压,它将变为液体。此外,如果将碳酸加热至超过室温,则也可以升华成气体状态。
碳酸固体的颜色通常是白色,而液态碳酸则是无色透明或者淡黄色。碳酸固体在室温下熔点为 -78.5°C,沸点为 -56.5°C。碳酸固体在水中溶解度较低,但在含有碳酸盐的水中溶解度较高。碳酸液体在水中的溶解度非常高,可形成碳酸水。
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”(硬水是指有较多钙离子和镁离子等金属阳离子,它们的碳酸盐是不可溶解于水的)。
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)。
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