El ácido carbónico, también conocido como trioxicarbonato de dihidrógeno o ácido trioxocarbónico, es un compuesto importante presente en la naturaleza y en nuestra vida cotidiana. Su composición es H2CO3. Este es un ácido oxácido que se origina a partir del dióxido de carbono (CO2).
Características y formación del compuesto
Es el producto de la reacción de agua y dióxido de carbono (IV) y existe en equilibrio con este último, por ejemplo, en el agua gasificada o en la sangre. No es posible obtener ácido carbónico puro ya que la presencia de una sola molécula de agua catalizaría su descomposición inmediata en dióxido de carbono y agua. De hecho, no es posible obtener concentraciones significativas de ácido carbónico en disolución acuosa ya que la presencia de una sola molécula de agua promueve su descomposición inmediata en dióxido de carbono (IV) y agua.
Se estima que en disolución acuosa existe una concentración menor a 0,003 % bajo esa especie respecto al que se encuentra como dióxido de carbono, por lo que en disolución se considera como dióxido de carbono disuelto. Es considerado un ácido débil debido a su constante de ionización (Ka = 4,5·10-7).
Disociación y comportamiento químico
En solución, el ácido carbónico puede perder uno o dos protones en sus disociaciones ácidas. El dióxido de carbono puede perder uno o dos protones, formando el carbonato ácido o el anión carbonato, respectivamente:
- Retirando el primer protón forma el ion bicarbonato (carbonato ácido).
- Retirando el segundo protón forma el ion carbonato (anión carbonato).
A las sales y ésteres del ácido carbónico se les denominan carbonatos ácidos o bicarbonatos. La base conjugada del bicarbonato es el carbonato. Cuando las disoluciones de dióxido de carbono o de bicarbonato reaccionan con una base, pueden formar sales como bicarbonatos o carbonatos. La proporción del hidróxido u óxido presente determina si se forma uno u otro.
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Aplicaciones y efectos en la naturaleza
El ácido carbónico tiene múltiples funciones tanto en procesos geológicos como en aplicaciones industriales y domésticas:
- Procesos geológicos: Este ácido puede atacar a muchos de los minerales que comúnmente forman las rocas, descomponiéndolos. En una forma más diluida, desempeña un papel principal en la formación de cuevas ya que disuelve el carbonato de calcio o calcita cuando la concentración de dióxido de carbono es alta.
- Uso alimentario: El ácido carbónico está presente en las limonadas y en bebidas gaseosas o carbonatadas. La acidificación de los carbonatos es la base de la liberación de dióxido de carbono del polvo leudante utilizado en la cocina.
- Sanitización y pH: Este ácido opera como regulador del pH en la disolución utilizada para desinfectar el agua cuando es el único medio operante.
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