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Acido carbonico

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Acido carbonico
formula di struttura
modello 3D
Nome IUPAC
Acido triossocarbonico(IV)
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolareH2CO3 oppure CO(OH)2
Massa molecolare (u)62,03 g/mol
AspettoEsiste solo in soluzione, incolore
Numero CAS463-79-6
PubChem767
SMILES
C(=O)(O)O
Proprietà chimico-fisiche
Costante di dissociazione acida a 298 KKa1: 4,3 × 10-7 
Ka2: 5,60 × 10-11 
Indicazioni di sicurezza

L'acido carbonico è un ossiacido diprotico poco stabile in cui l'atomo centrale è il carbonio che in questo composto ha come numero di ossidazione +4. Di fatto non esiste allo stato libero, data la sua tendenza a decomporsi spontaneamente in diossido di carbonio e acqua mentre esistono i suoi sali, i carbonati e gli idrogenocarbonati.

La sua formula chimica ipotetica è H2CO3. Viene reputato il punto d'incontro tra la chimica organica e la chimica inorganica in quanto può essere inteso, in qualche modo, come l'unione di un gruppo ossidrilico (–OH) con un gruppo carbossilico (–COOH).

L'acido si forma nell'acqua a partire dal diossido di carbonio appunto per idratazione del gas, ma la velocità di questa reazione è bassa, per cui di fatto l'acido in acqua non esiste in concentrazioni apprezzabili.

H2O + CO2 → H2CO3

Come acido diprotico ha pKa1 = 6,35 ,e pKa2 = 10,3.

Biochimica[modifica | modifica wikitesto]

Essendo il diossido di carbonio il principale prodotto di scarto della decarbossilazione di amminoacidi e chetoacidi e, in quantità maggiori, del ciclo di Krebs come prodotto ultimo dell'ossidazione a fine energetico del carbonio degli zuccheri, dei grassi e delle proteine, questa viene trasformata in anioni idrogenocarbonato e in minima misura carbonato poiché altrimenti il gas non solubilizzato formerebbe degli emboli gassosi.

La reazione, come è stato detto, avviene troppo lentamente per essere utile: viene quindi catalizzata dall'anidrasi carbonica, enzima presente nei globuli rossi che a loro volta immagazzinano all'interno l'acido per rilasciarlo dove la pCO2 (pressione parziale del diossido di carbonio) si abbassa. Questo processo prende parte agli scambi gassosi cellulari durante la respirazione e alla regolazione del pH del sangue (vedi dopo).

La stessa reazione avviene nei vasi che circondano la vescica natatoria dei pesci e comporta lo svuotamento e il riempimento della cavità, che conferisce all'animale un aumento o diminuzione della sua densità totale e quindi della sua galleggiabilità.

L'equilibrio multiplo è qui schematizzato:

HCO3- + H3O+ ⇋ ( H2CO3 + H2O ) ⇋ CO2↑ + 2 H2O

Questa è una delle reazioni tramite le quali viene mantenuto costante al valore di 7.4 il pH sanguigno. Il potere della soluzione tampone composta da HCO3 e da CO2 viene esteso dalla possibilità di spostare l'equilibrio più a destra diminuendo, sempre tramite enzima, la concentrazione di diossido di carbonio in soluzione, per poi eliminarla tramite respirazione.

Derivati[modifica | modifica wikitesto]

Rivestono notevole importanza nel campo della chimica organica i derivati dell'acido carbonico, in particolar modo il dicloruro (fosgene) e la diammide (urea). Notevole rilevanza hanno anche i suoi esteri organici come il dimetilcarbonato e il dietilcarbonato.

Esistono vari suoi analoghi in cui uno o più atomi di ossigeno sono sostituiti da altri calcogeni quali zolfo (acido tritiocarbonico) e selenio (acido triselenocarbonico)

Note[modifica | modifica wikitesto]


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