O ácido carbônico é um ácido mineral que contém carbono, oxigênio duplo e uma ligação simples do grupo carbono-hidroxila. Vamos explicar as propriedades físicas e químicas do ácido carbônico.
O ácido carbônico é um ácido fraco e instável que forma sais de carbonato e bicarbonato. Dissocia-se rapidamente em CO2 e H2O. Em uma solução aquosa, ele se comporta como um ácido dibásico que perde dois H+ íons. A interconversão entre CO2 e o ácido carbônico ocorre no processo de respiração em pulmões humanos ou animais.
Vamos nos concentrar nas ligações, pontos de fusão, pontos de ebulição, reações, polaridade, densidade e estado físico com muitos outros tópicos relevantes em detalhes.
Nome IUPAC do ácido carbônico
A Nome IUPAC (União Internacional de Química Pura e Aplicada) de ácido carbônico é o próprio ácido carbônico.
Fórmula Química do Ácido Carbônico
O ácido carbônico tem a fórmula química H2CO3. Nesta fórmula, um átomo de carbono é um átomo central e está ligado a dois grupos hidroxila (OH) por meio de duas ligações simples e o restante do átomo de oxigênio por uma ligação dupla.
Número CAS de ácido carbônico
A Número de registro CAS (identificador numérico autêntico que pode conter até 10 dígitos) de ácido carbônico é 463-79-6.
ID de aranha química de ácido carbônico
O ácido carbônico tem o Aranha Química ID (ChemSpider é um banco de dados de estrutura química gratuito) 747.
Classificação Química do Ácido Carbônico
- O ácido carbônico pode ser quimicamente classificado como ácido mineral ou ácido inorgânico.
- Ácido carbónico também é um ácido fraco porque a constante de dissociação de H2CO3 é relativamente baixo e não pode se ionizar completamente para formar carbonato (CO32-) e íons de hidrogênio. H2CO3 = 2H+ + CO32- (Ka = 4.5 × 10-7).
Massa molar de ácido carbônico
A massa de 1 mol de ácido carbônico é 62.03 g.
Cor de ácido carbônico
O ácido carbônico mostra uma cor verde com uma bolha irregular quando o dióxido de carbono reage com a água.
Viscosidade do ácido carbônico
A viscosidade de ácido carbônico puro não pode ser medido porque não pode ser obtido na forma líquida pura. Apresenta-se em solução aquosa ou em forma gasosa.
Densidade molar do ácido carbônico
A densidade molar do ácido carbônico é 0.01612 mol/cm3 porque tem uma densidade de 1.0 g/cm3.
Ponto de fusão do ácido carbônico
O ácido carbônico tem um ponto de fusão de -800 C ou -1120 F.
Ponto de ebulição do ácido carbônico
O ponto de ebulição do ácido carbônico é 333.60 C ou 606.60 F. Mas quando H2CO3 é aquecido, ele se decompõe em água e dióxido de carbono (CO2)
Estado do ácido carbônico à temperatura ambiente
O ácido carbônico apresenta-se como um gás pesado à temperatura ambiente. A forma sólida cristalina só pode ser obtida a -800 C)
Ligação Covalente de Ácido Carbônico
Há um total de seis ligações covalentes presente no ácido carbônico. Uma ligação dupla está presente entre enxofre e um átomo de oxigênio e outras duas ligações covalentes simples estão presentes entre carbono e dois grupos OH.
Raio Iônico/Covalente do Ácido Carbônico
O raio covalente ou iônico do ácido carbônico ou de qualquer composto não pode ser medido, pois o raio covalente ou iônico só pode ser determinado para qualquer átomo único, não para um composto.
Configurações eletrônicas do ácido carbônico
Configuração eletrônica é definido como o arranjo de elétrons em diferentes camadas eletrônicas ou orbitais. Vamos discutir a configuração eletrônica do ácido carbônico.
Carbono e oxigênio diferem no número de elétrons que é [He] 2s2 2p2 e [Ele] 2s2 2p4 respectivamente. O hidrogênio tem uma configuração eletrônica de 1s1. A configuração eletrônica só é relevante para qualquer átomo que não esteja ligado a nenhum outro átomo ou grupo.
Estado de oxidação do ácido carbônico
O estado de oxidação do H2CO3 é zero porque é um composto neutro sem carga. O átomo central, o carbono, está em um estado de oxidação +4 no ácido carbônico. Cada um dos dois átomos de oxigênio do grupo OH está em -1 e o oxigênio ligado com uma ligação dupla está em um estado de oxidação -2.
Acidez/Alcalina do Ácido Carbônico
O ácido carbônico é um ácido inorgânico fraco com pka valores de 6.77 (pka1) e 9.93 (pka2).
O ácido carbônico é inodoro?
O ácido carbônico é um composto gasoso inodoro, mas tem sabor alcalino.
Hidratos de ácido carbônico
- O ácido carbônico nada mais é do que moléculas hidratadas de dióxido de carbono. O cristal deste ácido fraco contém moléculas de água (conhecidas como água cristalina) e forma hidratos, H2CO3.nH2O em que n pode ser 1,2,3 e 4.
- Os átomos de oxigênio do ácido carbônico também podem atuar como aceptor de ligações de hidrogênio e os átomos de hidrogênio como doadores de ligações de hidrogênio. Assim, o ácido carbônico forma hidratos em solução aquosa.
Estrutura Cristalina de Ácido Carbônico
O ácido carbônico sólido possui uma estrutura monoclínica estrutura de cristal. O grupo espacial do cristal de ácido sulfúrico é p21/c com unidades de fórmula de 4 em uma célula com as dimensões a = 5.392 A0, b = 6.661A0, c= 5.690A0, e α= 900 β= 92.660 γ= 92.660.
Polaridade e condutividade do ácido carbônico
- O ácido carbônico é um composto polar por causa de suas ligações polares e arranjo relativo das ligações polares. Portanto, tem um momento de dipolo permanente de 0.10491 Debye.
- As Ácido carbónico é dissociado em íons de carbonato e hidrogênio, ele conduz eletricidade em uma solução aquosa. H2CO3 = 2H+ + CO32-
Reação de ácido carbônico com ácido
O ácido carbônico não reage com nenhum ácido porque apresenta natureza ácida.
Reação de ácido carbônico com base
O ácido carbônico reage com a base (possuindo grupo OH) e forma sal e água.
- 2NaOH +H2CO3 = Na2CO3 + H2O
- 2KOH +H2CO3 =K2CO3 + H2O
Reação de ácido carbônico com óxido
O ácido carbônico reage com o óxido metálico (ZnO) e forma carbonato metálico (ZnCO3).
- H2CO3 + ZnO = ZnCO3 + H2O
Reação de ácido carbônico com metal
- O ácido carbônico não reage com metais em sua forma pura para formar carbonatos metálicos.
- Eles são formados pela reação de uma base forte como NaOH, KOH ou óxido metálico e ácido carbônico.
Conclusão
O ácido carbônico tem uma ampla gama de aplicações em diferentes campos. É usado na indústria de bebidas para preparar bebidas e no laboratório para precipitar sais de amônio. Um dos papéis biológicos mais importantes do ácido carbônico é ser um intermediário no processo de respiração.
Olá,
Sou Aditi Ray, uma PME de química nesta plataforma. Concluí a graduação em Química pela Universidade de Calcutá e a pós-graduação pela Techno India University com especialização em Química Inorgânica. Estou muito feliz por fazer parte da família Lambdageeks e gostaria de explicar o assunto de forma simplista.
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