CO2+H2O=H2CO3二氧化碳与水反应的实质?

来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/05 20:40:37

CO2+H2O=H2CO3二氧化碳与水反应的实质?
CO2+H2O=H2CO3
二氧化碳与水反应的实质?

CO2+H2O=H2CO3二氧化碳与水反应的实质?
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5.6H2CO3,(pKa1=6.38,pKa2=10.33,p代表取负常用对数.)
,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”(硬水是指有钙离子和镁离子等金属阳离子,他们的碳酸盐是不可溶解于水的）.
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和二氧化碳这两位助手.
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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