在常温、常压下,二氧化碳饱和溶液的浓度约为0.033mol/L,pH为5.6,pKa=6.37。
碳酸
H2CO3 (pKa1=6.38,pKa2=10.33,p代表取负常用对数。)饱和碳酸溶液(纯CO₂,压力为1atm)的pH约为4,而在自然条件下CO₂含量是0.03%,溶解达到饱和时pH=5.6。这也是为什么定义酸雨为pH小于5.6的雨水的原因。要使pH达到3.7,可以通过降温,加压(实际是提高CO₂浓度)来实现。
碳酸的化学特性
1、残酸会使紫色石蕊试液变成梅红色,碳酸显酸性,酸可使紫色石蕊变色。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)——饱和CO溶液中只有1%的CO2与H2O化合成碳酸。在常温时,CO2∶H2CO3为600∶1。
2、碳酸的热稳定性很差。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。
3、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。
强酸
“强酸”这个概念是由丹麦化学家J.N.Bro ted和英国化学家T.M.Lowry提出的。强酸主要指高锰酸、盐酸(氢氯酸)、硫酸、硝酸、高氯酸、硒酸、氢溴酸、氢碘酸、氯酸,其中高氯酸、氢碘酸、氢溴酸、盐酸(氢氯酸)、硫酸、硝酸合称为六大无机强酸,它们都有强烈刺激和腐蚀作用,人体接触会造成严重烧伤,宜用清水冲洗或苏打水冲洗。
弱酸
弱酸,通常是指溶于水后只有部分电离的酸,其电离常数(Ka)小于0.0001(酸度系数pKa大于4)。
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