Axit cacbonic (H2CO3): Định nghĩa, tính chất, và ứng dụng

Bạn đang xem: Axit cacbonic (H2CO3): Định nghĩa, tính chất, và ứng dụng tại lasting.edu.vn

Axit carbonic thường được tìm thấy trong nước của đại dương, biển, hồ, sông và nước mưa, và cực kỳ phổ biến trong khí quyển. Vậy axit cacbonic là gì? Hãy cùng tìm hiểu định nghĩa, tính chất và ứng dụng của hợp chất này nhé.

Định nghĩa axit cacbonic là gì?

Axit cacbonic là một hợp chất vô cơ có công thức hóa học H2CO3. Nó đôi khi được gọi là dung dịch carbon dioxide trong nước, vì nó chứa một lượng nhỏ H2CO3. Axit cacbonic tạo thành hai muối, cacbonat và bicacbonat.

Công thức hóa học của axit cacbonic là: H2C03

Trọng lượng phân tử: 62,03 g/mol

Axit carbonic lần đầu tiên được các nhà khoa học biết đến trong nước khoáng vì vị chua của nó. Năm 1597, Andreas Libavius ​​công bố luận án về axit cacbonic. Johan Baptista van Helmont trình bày chi tiết về quá trình lên men và tác dụng của axit khoáng đối với đá carbon.

Axit carbonic được hình thành bởi carbon dioxide và nước. Axit cacbonic chỉ xảy ra thông qua muối (cacbonat), muối axit (cacbonat hydro), amin (axit cacbamic) và clorua axit (cacbonyl clorua) (MeSH, 1991).

Trạng thái tự nhiên và tính chất vật lí của axit cacbonic

Axit cacbonic được tìm thấy trong đá và hang động, trong than đá, thiên thạch, núi lửa, mưa axit, nước ngầm, đại dương, biển, hồ, sông và thực vật. H2CO3 cũng được tìm thấy trong cơ thể con người. CO2 trong máu kết hợp với nước để tạo thành axit cacbonic, sau đó được thở ra dưới dạng khí qua phổi. Ngày nay, axit cacbonic cũng được sử dụng trong nhiều loại đồ uống, chẳng hạn như cola.

Khi thực hiện phản ứng cho khí CO2 hòa tan vào lượng nước vừa đủ có công thức V(CO2)/V(H2O) = 9/100 thì quan sát thấy hiện tượng: Khi trời mưa nước sinh ra sẽ tự phản ứng. Sử dụng với không khí có sẵn và hòa tan để tạo ra CO2. Lần lượt cho vào đó một lượng nước để trung hòa một lượng khí CO2 có tỉ lệ nước/không khí là 10/9. Thống kê từ các thí nghiệm này cho thấy cứ mỗi cm3 khí sẽ tạo ra 1 ml dung dịch H2CO3. Quá trình này được tăng tốc khi dung dịch được đun nóng trong phản ứng.

Như vậy, ta có thể kết luận rằng: Khi trời mưa, một lượng H2CO3 nhất định được sinh ra và thải vào không khí.

• CO2 hòa tan trong nước mưa và nước tự nhiên: Khoảng 1000 cm3 khí CO2 hòa tan 90 cm3 khi CO2.
• Một số CO2 phản ứng với nước để tạo thành axit cacbonic, phần lớn CO2 vẫn còn trong khí quyển.
• Axit cacbonic chỉ tồn tại trong dung dịch nước, nó không thể cô lập các hợp chất tinh khiết.

Tính chất hóa học của axit cacbonic

Axit cacbonic (H2CO3) có tính chất của một axit nhưng ở dạng rất yếu làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ nhạt.

H2CO3 là một axit không bền hầu như không tồn tại trong không khí. Ở điều kiện thường, axit cacbonic tạo thành trong các phản ứng hóa học ngay lập tức bị phân hủy thành CO2 và nước theo phương trình: H2CO3 → CO2 + H2O

Là một axit lưỡng cực, axit cacbonic có thể tạo thành hai muối, cacbonat và bicacbonat. Việc thêm bazơ vào lượng dư axit cacbonic sẽ tạo ra muối bicacbonat, trong khi việc thêm lượng dư bazơ vào axit cacbonic sẽ tạo ra muối cacbonat (Trung tâm Thông tin Công nghệ Sinh học Quốc gia, 2017).

Axit carbonic là một chất không được coi là độc hại hoặc nguy hiểm. Tuy nhiên, tiếp xúc với nồng độ cao có thể gây kích ứng mắt và hô hấp.

Cách điều chế axit cacbonic?

Axit cacbonic là một axit rất yếu và nó không tồn tại được lâu.

Axit cacbonic được điều chế bằng cách cho CO2 phản ứng với nước theo phương trình sau:

H2O + CO2 → H2CO3

Xem thêm:

Ứng dụng của axit cacbonic trong tự nhiên và đời sống

Với những tính chất vật lý và hóa học của mình, axit cacbonic có những ứng dụng gì trong tự nhiên và đời sống?

• Trong tự nhiên, H2CO3 có thể hòa tan đá vôi tạo thành canxi cacbonat Ca(HCO3)2. Đây là lý do cho nhiều tính năng của đá vôi như măng đá và nhũ đá.
• Trong đời sống, axit cacbonic (H2CO3) cũng được sử dụng rất nhiều trong các loại nước uống có ga như cola.
• Axit carbonic cũng được tìm thấy trong thực phẩm lên men như một chất thải do vi khuẩn ăn thực phẩm tạo ra (Michelle McGuire trong Khoa học dinh dưỡng). Ví dụ về các loại thực phẩm lên men thường được ăn là nước tương, súp miso, dưa cải bắp, kim chi và sữa chua. Những thực phẩm này chứa vi khuẩn có lợi có thể kiểm soát các vi sinh vật có khả năng gây bệnh trong ruột và cải thiện việc sản xuất vitamin B12 và K.
• Axit carbonic đóng một vai trò trong độ axit cao của soda, nhưng hàm lượng đường tinh chế và axit photphoric là nguyên nhân chính gây ra độ axit nói trên.
• Ngoài ra, H2CO3 còn được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác như dược phẩm, mỹ phẩm, phân bón, chế biến thực phẩm, thuốc mê, v.v.

Bài tập axit cacbonic SGK Hóa học 9 có lời giải

Như vậy là chúng ta đã nắm được những kiến ​​thức cơ bản về axit cacbonic. Vận dụng các kiến ​​thức đã học ở trên để thực hành các bài tập sau:

Bài tập axit cacbonic (trang 91 SGK Hóa học 9)

Nêu ví dụ chứng tỏ H2CO3 là axit yếu hơn HCl và là axit kém bền hơn.

Trả lời:

Axit clohiđric phản ứng với muối cacbonat tạo thành axit cacbonic.

2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + H2CO3

H2CO3 là axit không bền, phân hủy ngay thành CO2 và H2O nên phương trình được viết là:

2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + CO2↑ + H2O.

XÂY DỰNG NỀN TẢNG TOÁN HỌC VỮNG CHẮC CHO CON BẰNG NHIỀU PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC TÍCH CỰC, CHI PHÍ RẺ chưa đến 2K/NGÀY VỚI MONKEY MATH.

Bài tập Axit Cacbonic tự luyện

Ngoài các bài tập trong SGK, sau đây là một số bài tập liên quan để học sinh vận dụng lý thuyết và thực hành cùng nhau:

Câu 1: Chất nào sau đây là muối của axit?

A. NaHCO3, BaCO3, Na2CO3.

B. Ba(HCO3)2, NaHCO3, Ca(HCO3)2.

C. Ca(HCO3)2, Ba(HCO3)2, MgCO3.

D. Mg(HCO3)2, Ba(HCO3)2, CaCO3.

Đáp án: BỎ

Câu 2: Dãy gồm các muối đều tan trong nước là

A. CaCO3, MgCO3, Mg(HCO3)2, K2CO3.

B. CaCO3, NaHCO3, Mg(HCO3)2, Na2CO3.

C. CaCO3, Na2CO3, NaHCO3, MgCO3.

D. Na2CO3, Ca(HCO3)2, Ba(HCO3)2, K2CO3.

Trả lời: DỄ DÀNG

Câu 3: Dãy các chất đều bị nhiệt phân hủy là

A. Na2CO3, Mg(OH)2, Ca(HCO3)2, BaCO3.

B. MgCO3, BaCO3, Ca(HCO3)2, NaHCO3.

C. K2CO3, KOH, MgCO3, Ca(HCO3)2.

D. NaHCO3, KHCO3, Na2CO3, K2CO3.

Đáp án: BỎ

Câu 4: Dãy các chất đều phản ứng được với dung dịch HCl ở điều kiện thường

A. Na2CO3, CaCO3.

B. K2SO4, Na2CO3.

C. Na2SO4, Mg(NO3)2.

D. Na2SO3, KNO3.

Trả lời:

Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

Câu 5: Cặp chất nào sau đây có thể cùng tồn tại trong dung dịch?

A. HCl và KHCO3.

B. Ca(OH)2 và Ca(HCO3)2.

C. K2CO3 và CaCl2.

D. K2CO3 và Na2SO4.

Trả lời: DỄ DÀNG

Dung dịch K2CO3 không phản ứng với dung dịch Na2SO4.

Câu 6: Cho 4 gam CaCO3 phản ứng với một lượng vừa đủ dung dịch HCl 2M. Thể tích dung dịch HCl đã dùng là:

A. 0,05 lít.

B. 0,04 lít.

C. 0,75 lít.

D. 0,15 lít.

Đáp án: BỎ

Câu 7: Cho phương trình hóa học sau: X + NaOH → Na2CO3 + H2O. X là

AC

B. NaHCO3.

C.CO.

D.KHCO3.

Đáp án: BỎ

NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O

Câu 8: Khối lượng kết tủa tạo ra khi cho 10,6 gam Na2CO3 phản ứng vừa đủ với dung dịch Ca(OH)2 là

A. 5 gam.

B. 10 gam.

C.15 gam.

D. 20 gam.

Đáp án: BỎ

Câu 9: Có 2 dung dịch K2SO4 và K2CO3 dùng thuốc thử nào sau đây có thể nhận biết 2 dung dịch này?

A. Dung dịch BaCl2.

B. dung dịch HCl.

C. dung dịch NaOH.

D. Dung dịch Pb(NO3)2.

Đáp án: BỎ

Câu 10: Nung hoàn toàn hỗn hợp 2 muối CaCO3 và MgCO3 thu được 76 gam hai oxit và 33,6 lít khí CO2 (đktc). Khối lượng của hỗn hợp muối ban đầu là

A. 142 gam.

B. 124 gam.

C.141 gam.

D. 140 gam.

Trả lời: A

Bài viết trên đã cung cấp cho các bạn đầy đủ những kiến ​​thức quan trọng như định nghĩa, tính chất và ứng dụng của axit cacbonic (H2CO3) – một hợp chất vô cơ vô cùng phổ biến trong đời sống. Hi vọng những kiến ​​thức này sẽ hữu ích cho quá trình học tập của bạn. Hãy chia sẻ nếu thấy bài viết hữu ích và đừng quên truy cập website của Monkey mỗi ngày để biết thêm nhiều thông tin thú vị về Hóa học nhé.

Bạn thấy bài viết Axit cacbonic (H2CO3): Định nghĩa, tính chất, và ứng dụng có khắc phục đươc vấn đề bạn tìm hiểu ko?, nếu ko hãy comment góp ý thêm về Axit cacbonic (H2CO3): Định nghĩa, tính chất, và ứng dụng bên dưới để lasting.edu.vn có thể thay đổi & cải thiện nội dung tốt hơn cho các bạn nhé! Cám ơn bạn đã ghé thăm Website: lasting.edu.vn

Nhớ để nguồn bài viết này: Axit cacbonic (H2CO3): Định nghĩa, tính chất, và ứng dụng của website lasting.edu.vn