חומצה פחמתית

חומצה פחמתית

שם סיסטמטי	Carbonic Acid
כתיב כימי	H₂CO₃
מסה מולרית	62.03 גרם/מול
מספר CAS	463-79-6
צפיפות	1.0 (תמיסה מהולה) גרם/סמ"ק
מסיסות	קיים רק בתמיסה
חומציות	6.36 ‏pKa

חומצה פחמתית (Carbonic acid) היא תרכובת שנוסחתה H₂CO₃ נוצרת בהמסת פחמן דו-חמצני במים.

כאמור, חומצה פחמתית מתקבלת בתגובה של CO2 עם מים
$H_{2}O+CO_{2}\Leftrightarrow H_{2}CO_{3}$
קבוע שיווי המשקל של התגובה (K=1.7*10^-3 (0.0017 כלומר רוב ה-CO₂ המומס אינו מגיב ליצירת החומצה.

חומצה פחמתית היא חומצה דו-פרוטית (מכילה שני אטומי מימן שיכולים להיכנס לתמיסה). לכן, יש לה גם שני קבועי חומצה:

1. $H_{2}CO_{3}\Leftrightarrow H^{+}+HCO_{3}^{-}$
2. $HCO_{3}^{-}\Leftrightarrow H^{+}+CO_{3}^{-2}$

קבוע שיווי המשקל של תגובה 1 : K_a1=2.5*10^-4 ; pK_a1=3.6 קבוע שיווי המשקל של תגובה 2 : K_a2=5.6*10^-11 ; pK_a2=10.25

קבוע הפירוק של תגובה 1 גבוה למדי כלומר H₂CO₃ היא חומצה חזקה יותר מחומצה אצטית או חומצה פורמית אבל כיוון שחומצה פחמתית מתפרקת ל CO₂ ומים הרי שניתן לרשום את נוסחת שיווי המשקל כך:
3. $CO_{2}+H_{2}O\Leftrightarrow H^{+}+HCO_{3}^{-}$

קבוע שיווי המשקל K_a = 4.30×10⁻⁷; pK_a = 6.36 (מכפלת K_a1 וקבוע ריאקצית ההמסה). זהו, למעשה, קבוע החומצה של CO₂ במים.

חומצה פחמתית בדם

פחמן דו-חמצני הנפלט מהתאים הופך בדם לחומצה פחמתית שמאבדת פרוטון ומתקבל יון הביקרבונט ^-HCO₃. כדי להיפטר מ CO₂ הביקרבונט נכנס לכדורית דם אדומה, מקבל פרוטון והופך לחומצה פחמתית שמתפרקת למים וCO₂ גזי שיוצא מהנימים לריאות. שיווי המשקל בין ביקרבונט לחומצה פחמתית חשוב בוויסות מאזן חומצה ובסיס של הדם ושאר נוזלי הגוף. כמעט לכל אורגניזם יש אנזים קרבוניק אנהידרז המאיץ את תגובות המעבר מפחמן דו-חמצני לביקרבונט פי קרוב למיליארד.

קישורים חיצוניים

• חומצה פחמתית, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)