Ácido Carbónico

Estado Natural

El ácido carbónico se encuentra en la atmósfera en estado normal en concentraciones que varían desde 0,03 hasta 0,06 %. También se encuentra disuelto en el agua de manantial, que en ocasiones está cargada de este gas a presión de forma efervescente. Se desprende en grandes cantidades por los respiraderos y fisuras de la corteza terrestre en las zonas volcánicas. El gas se encuentra también presente en el aire espirado y su concentración aumenta en la atmósfera de una habitación llena de gente.

En su producción industrial, los gases de combustión se enfrían y depuran pasando por una torres de absorción. En el proceso Girbotol es absorbido mediante etanolamina, y en el proceso álcali-carbonato mediante un álcali. Cuando la fuente de producción es un proceso de fermentación el gas es tratado con un depurador húmedo y carbón activado antes de pasar al compresor.

Propiedades

Físicas

Nombre IUPAC: Ácido trioxocarbónico (IV)

Otros nombres Trioxocarbonato (IV) de hidrógeno

Fórmula semidesarrollada H2CO3

Fórmula molecular H2CO3

Estado de agregación Líquido

Apariencia Incoloro

Densidad 1000 kg/m3; 1 g/cm3

Masa molar 62,03 g/mol

Punto de fusión K (-273,15 °C)

Punto de ebullición K (-273,15 °C)

Químicas

Es el producto de la reacción de agua y óxido de carbono (IV) y existe en equilibrio con este último, por ejemplo, en el agua gasificada o la sangre. No es posible obtener ácido carbónico puro ya que la presencia de una sola molécula de agua catalizaría su descomposición inmediata en óxido de carbono (IV) y agua. Sin embargo, se calcula que en ausencia absoluta de agua sería estable.

En disolución, el ácido carbónico puede perder uno o dos protones. Retirando el primer protón forma el ionhidrogenocarbonato (o bicarbonato); retirando el segundo protón forma el ion carbonato.

H2CO3 → HCO3- + H+ (pKd = 6.35)

HCO3- → CO32- + H+ (pKd = 10.33)

Cuando el ácido carbónico se combina con átomos, radicales positivos o una base, pueden formarse sales como carbonatos o hidrogenocarbonatos. Por ejemplo, combinado con cal (óxido de calcio) constituye mármol y tiza (carbonato de calcio).

El ácido carbónico está presente en las limonadas. En una forma más diluida desempeña un papel principal en la formación de cuevas. Este ácido opera como buffer en la solución lograda para sanitizar el agua cuando es el único medio operante, el ácido carbónico más fuerte, es el sulfato ácido de arcadio.

El H2CO3 está presente en las bebidas gaseosas como Coca-Cola o Fanta.

Las sales y ésteres del ácido carbónico se les denominan carbonatos

Obtención

Es el á. que se forma por disolución del dióxido de carbono, CO2, en agua. La solubilidad del dióxido de carbono en agua es importante, según se indica a continuación:

0° 10° 20° 25° 60° C

171 119 88 75,7 36 Vol. de CO2 a una atm. por 100 vol. de agua

Estas soluciones se comportan como un á. débil, enrojeciendo moderadamente el papel de tornasol, y contienen el á. carbónico, H2CO3, formado en la reacción.

...