碳酸

结构简式：HOCOOH（HO-为羟基，-COOH为羧基）   

物理性质

会使紫色石蕊试液变成梅红色。

化学性质

碳酸的热稳定性很差，从来没有以纯酸的形式分离出来过，碳酸加热时全部分解并放出二氧化碳。碳酸在碱的作用下，能生成酸式碳酸盐M(HCO₃)₂和碳酸盐MCO₃〔M代表二价金属）。

许多金属的酸式碳酸盐的溶解度稍大于正盐，其溶解度和Pco₂（二氧化碳分压）有关。Pco₂大，碳酸盐溶解于水；Pco₂小（或升温），析出碳酸盐，自然界的钟乳石就是这样形成的。暂时硬水加热软化就是因为生成了碳酸盐沉淀。所有的酸式碳酸盐受热均分解为CO₂和相应的正盐。　

碳酸是二氧化碳气体溶于水而生成的酸。它的酸性很弱，且极为不稳定，温度稍高一些，便会分解成二氧化碳和水。

 碳酸是一种二元酸，其电离分为两步：

H₂CO₃ ⇌ HCO₃− + H⁺
Ka₁ = 2.5×10-4 mol/L; pKa₁ = 3.60 (25 °C)
HCO₃− ⇌ CO₃− + H⁺
Ka₂ = 5.61×10-11 mol/L; pKa₂ = 10.25 (25 °C)
需要注意的是，以上所述值并不适用于实际估算碳酸的酸性，因为单个碳酸分子的酸性比醋酸和甲酸都要强。但实际上，碳酸分子只出现在二氧化碳和水的动态平衡中，其浓度比二氧化碳低得多，故酸度实际上较低，第一步反应可以记作：

CO₂ + H₂O ⇌ HCO₃− + H⁺
Ka = 4.30×10-7 mol/L; pKa = 6.36
这个值被称为碳酸的解离常数。

二氧化碳（CO₂）溶于水后，一部分二氧化碳会与水化合，形成碳酸。该反应是一个可逆反应，方程式如下：

CO₂ + H2O ⇌ H₂CO₃

该反应在常温下的平衡常数是Kh=1.70×10−3；因此大部分二氧化碳都不会参与反应。假若没有催化剂存在，反应速率十分缓慢，其反应速率常数仅为0.039 s−1（正反应）以及23 s−1（逆反应）。在（甲/乙/丙/丁/戊/己/庚/辛/壬/癸）二酸当中，惟有甲二酸是无毒的。

碳酸不稳定，在摇晃或加热时分解为CO₂和H₂O，方程式为：H₂CO₃===H₂O+CO₂↑

血液中的碳酸

在哺乳动物的血液中，碳酸的角色非常重要。当二氧化碳从细胞进入血液后，它会与水化合形成碳酸，其后被夺走一个H+，形成碳酸氢根离子（HCO₃−）。碳酸氢根离子会进入红血球，与另一个H⁺ 结合，再次形成碳酸。在肺中，碳酸中的水将被夺走，二氧化碳即从肺部释出。

控制碳酸与二氧化碳间的反应平衡对于控制血液酸性的意义很重大。大多数生物具有一种名为碳酸酐酶的酶，它能有效地控制两种化合物间的反应平衡。

生活中碳酸饮料

碳酸饮料是在液体饮料中充入二氧化碳做成的，俗称汽水，昔日又称荷兰水。碳酸饮料，主要成分包括：碳酸水、柠檬酸等酸性物质、白糖、香料，有些含有咖啡因，人工色素等。除糖类能给人体补充能量外，充气的“碳酸饮料”中几乎不含营养素。其中包括日常汽水，如七喜、可乐、苏打水等。碳酸饮料是人们日常生活中必不可少的食品。^[1]

碳酸导致骨质疏松

碳酸饮料中往往含有磷酸等成分，它们进入人体后会和钙发生反应，对牙齿、骨骼有重要影响。所以不宜多饮，也不宜天天饮用。处于更年期者、儿童、老人、糖尿病患者更不宜多饮。 

根据需求谨慎饮用

专家建议，饮用和选购碳酸饮料的时候都要谨慎，更不要长期大量饮用。

相对来说，纯果汁的碳酸饮料营养比较丰富，有的饮料中还有少量果肉沉淀，能够适当补充维生素，倒是比较适合年轻人和儿童饮用，但是不能每天喝，或一次性大量饮用。而一些含有咖啡因的碳酸饮料，可乐最有代表性，虽然具有提神的作用，但一般适合成年人偶尔感觉疲劳、精神不济的时候喝，不太适合儿童。^[1]