Acide carbonique

L’acide carbonique est un composé chimique de formule H2CO3. Il s'agit d'un acide faible dont les bases conjuguées sont les anions HCO3- (bicarbonate) et CO32- (carbonate). Il se forme en particulier dans l'eau par solvatation du dioxyde de carbone :

CO2 (aq) + H2O(l)    H2CO3 (aq),

Acide carbonique


Structure de l'acide carbonique.
Identification
Nom UICPA acide carbonique

carbonate d'hydrogène
No CAS 463-79-6
No ECHA 100.133.015
No CE 610-295-3
PubChem 767
ChEBI 28976
SMILES
InChI
Propriétés chimiques
Formule brute CH2O3  [Isomères]H2CO3
Masse molaire[1] 62,0248 ± 0,0018 g/mol
C 19,36 %, H 3,25 %, O 77,39 %,
pKa 6,37 et 10,32 (diacide)
Propriétés physiques
Solubilité Sol. dans l'eau
Cristallographie
Classe cristalline ou groupe d’espace P213[2]
Paramètres de maille a = b = c = 8,600 Å

α = β = γ = 90,00 °
Z = 2 [2]
Volume 636,06 Å3 [2]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

avec une constante d'équilibre d'hydratation valant Kh = [H2CO3] / [CO2] ≈ 1,70×10-3 à 25 °C, ce qui signifie que l'acide carbonique est une molécule instable, très peu de molécules de dioxyde de carbone étant en fait hydratées en acide carbonique, comme dans l'eau gazéifiée et le sang.

Acidité

En solution aqueuse, l'acide carbonique H2CO3 est un diacide, c'est-à-dire qu'il peut se dissocier deux fois de suite dans l'eau en libérant chaque fois un proton sous forme de cation H3O+ :

H2O + H2CO3 → H3O+ + HCO3- : pKa1 = 6,37.
H2O + HCO3- → H3O+ + CO32- : pKa2 = 10,32.

Quand l'acide carbonique est combiné avec un cation, des sels nommés bicarbonates et carbonates peuvent se former. Par exemple, combiné avec de la chaux (hydroxyde de calcium) il constitue du carbonate de calcium (constituant principal du calcaire, de la craie).

Rôle

Naturels

Avec l'augmentation des émissions de CO2 dans l'atmosphère, on peut remarquer une acidification des océans ;

CO2 + H2O → H2CO3

L'eau forme de l'acide carbonique en se mélangeant avec le CO2 absorbé par les océans. Cet acide dissout le carbonate de calcium, principal composé des coquillages (le plancton lui-même souffrirait[réf. nécessaire] de cette acidification).

Dans une forme diluée il joue un rôle majeur dans la formation des grottes.

Industrie alimentaire

L'acide carbonique est présent dans les boissons gazeuses. Dans l’eau, le CO2 forme l’acide carbonique, qui picote la langue, renforce le goût et agit comme un bactéricide doux. Il active le passage des aliments de l’estomac vers l’intestin.

Il a été utilisé pour la conservation de la viande.

Dérivés

L'acide carbonique compte de nombreux dérivés, exemples :

Notes et références
  1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. « Carbonic acid », sur www.reciprocalnet.org (consulté le 12 décembre 2009)

Voir aussi

Articles connexes
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