碳酸的化学性质及颜色
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/27 14:47:07
碳酸的化学性质及颜色
碳酸的化学性质及颜色
碳酸的化学性质及颜色
弱酸性,不稳定,易分解出二氧化碳,无色透明
碳酸
碳酸（H2CO3)是一种二元弱酸，电离常数都很小。在常温、常压下，二氧化碳饱和溶液的浓度约为0．033mol/L，pH为4，会使紫色石蕊试液变成浅红色。二氧化碳在溶液中大部分是以微弱结合的水合物形式存在，只有一小部分形成碳酸（H2CO3）。在常温时，CO2∶H2CO3为600∶1。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，...
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碳酸
碳酸（H2CO3)是一种二元弱酸，电离常数都很小。在常温、常压下，二氧化碳饱和溶液的浓度约为0．033mol/L，pH为4，会使紫色石蕊试液变成浅红色。二氧化碳在溶液中大部分是以微弱结合的水合物形式存在，只有一小部分形成碳酸（H2CO3）。在常温时，CO2∶H2CO3为600∶1。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，温度稍高一些，便会分解出二氧化碳气体。碳酸和我们的日常生活有着密切的关系。我们喝的汽水就是一种碳酸饮料。习惯上把二氧化碳的水溶液称为碳酸。
在制造汽水时，要在加压情况下把二氧化碳气体溶解在水里，再往汽水里加糖、柠檬酸以及果汁或香精，在加压下灌入汽水瓶中。当我们喝汽水时，汽水从瓶子里倒出来，外界压强（指空气压强和人体内的压强）突然降低，二氧化碳在水中的溶解度随着压强降低而变小。于是，喝入体内汽水中的二氧化碳便成为气体从水中逸出，并从口腔中排出，这个过程会把人体内的热量带走，这就是喝汽水感到凉爽的原因。
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”。
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）。这层碳酸钙的导热性很差，因此烧水时会浪费燃料。如果锅炉和管道中的锅垢太厚，还有发生爆炸的危险。所以，工业生产中总是把“硬水”先用化学方法除去或减少碳酸钙，使它软化以后再用。
你参观过桂林的七星岩、南宁的伊林岩、宜兴的善卷洞和房山的云水洞吗？在这些奇妙的溶洞中，到处都是石笋、石柱、石钟乳、石花和石幔，它们千姿百态，栩栩如生，使你不得不佩服大自然的这一杰作。那么这伟大的雕刻家究竟是谁呢？原来，这位手艺高超的石匠就是碳酸。
别看石灰岩那么大，又那么硬，它们在含有碳酸的地下水的作用下，却变得软弱无能。地下水与石灰岩中的碳酸钙作用，生成了可溶于水的碳酸氢钙。地下水在石灰岩裂缝里不停地流动，石灰岩便不断地被溶解，天长日久之后，石灰岩的小孔、裂缝逐渐扩大，形成了大小、宽度和形状各不相同的溶洞的通道。
如果在溶洞的顶上，慢慢地渗出含有碳酸氢钙的地下水，当遇到合适的温度和压强时，水中的碳酸氢钙便分解成碳酸钙、二氧化碳和水。生成的碳酸钙，便附着在洞顶上。日子长了，积少成多，顶上的碳酸钙便慢慢地往下长，形成了冬天屋檐下挂的冰锥一样的石柱，称为石钟乳。如果含有碳酸氢钙的水滴掉在溶洞的地上，碳酸钙便慢慢往上长，就像地下长出来的竹笋一样，叫做石笋。当石钟乳和石笋逐渐长大连成一体时，便是一根石柱。
石钟乳、石笋和石柱的形成，说起来很容易，实际上这个过程是非常慢的，往往需要经过几百年甚至更多的时间。
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