ACIDE CARBONIQUE

L'acide carbonique est un acide inorganique faible de formule chimique H₂CO₃, formé lorsque le dioxyde de carbone (CO₂) se dissout dans l'eau.
L'acide carbonique existe principalement en équilibre aqueux avec les ions bicarbonate (HCO₃⁻) et carbonate (CO₃²⁻) et ne peut pas être isolé en tant que composé pur stable dans des conditions normales.
L'acide carbonique joue un rôle essentiel dans les eaux naturelles et les systèmes biologiques, notamment dans la régulation du pH sanguin par le biais du système tampon bicarbonate.

Numéro CAS : 463-79-6
Formule moléculaire : CH2O3
Masse moléculaire : 62,02

Synonymes : acide carbonique, 463-79-6, carbonate de dihydrogène, H₂CO₃, DTXSID9043801, CHEBI:28976, acide carbonique, RefChem:6524, DTXCID7023801, 610-295-3, 682-330-0, hydroxycétone, Acidosan, composant de Col-Evac, composant de Pretts, acide carbonique, dihydroxycétone, hydroxycétone, Koehlensaeure, hydroxyl cétone, acide carbonique, bicarbonate d'hydrogène, acide hydrogénocarbonique, dihydroxyoxidocarbone, acide hydroxycarboxylique, trioxocarbonate d'hydrogène, BCT, SCHEMBL1179, NCIOpen2_000954, NCIOpen2_001122, NCIOpen2_001162 NCIOpen2_004622, SCHEMBL59134, 22719-67-1, SCHEMBL149823, CHEMBL1161632, [CO(OH)2], BDBM50147627, DB-318895, NS00070372, C01353, Q104334, Q27110274, hydrogène acide carbonique ; H2CO3 ; carbonate d'yttrium dihydraté ; acide carbonique ; carbonicaci

L'acide carbonique joue un rôle fondamental dans les eaux naturelles, notamment les océans, les rivières et les eaux de pluie, où il contribue à l'acidité naturelle.
L'acide carbonique est responsable de la légère acidité de la pluie et constitue un facteur clé dans les processus d'altération chimique tels que la dissolution du calcaire et d'autres roches carbonatées.
Par ces processus, l'acide carbonique participe à des cycles géologiques de longue durée, notamment au cycle global du carbone.

Dans les systèmes biologiques, l'acide carbonique est essentiel au maintien de l'équilibre acido-basique, notamment dans le sang humain.
L'acide carbonique fait partie du système tampon bicarbonate, qui contribue à réguler le pH sanguin en se convertissant rapidement entre le CO₂ et le bicarbonate.
Ce système réversible permet à l'organisme de transporter efficacement le dioxyde de carbone des tissus vers les poumons pour son expiration.

L'acide carbonique a pour formule H2CO3 (ou OC(OH)2).
C'est aussi un nom parfois donné aux solutions de CO2 dans l'eau
On pense que l'acide carbonique existe sur les corps planétaires glacés où le CO₂ et la glace d'eau coexistent, comme sur Mars ou sur les lunes glacées.

Cela rend l'acide carbonique pertinent non seulement pour la chimie terrestre, mais aussi pour la recherche planétaire et astrochimique.
L'acide carbonique joue un rôle direct dans les équilibres de précipitation et de dissolution du carbonate de calcium.
L'acide carbonique contrôle la solubilité de minéraux tels que la calcite et l'aragonite en régulant la disponibilité des ions carbonate.

Ce mécanisme est essentiel dans les processus de biominéralisation, notamment dans la formation de la coquille et du squelette chez les organismes marins.
Dans les systèmes de traitement de l'eau, l'acide carbonique influe sur l'alcalinité et le contrôle du pH.
Le CO₂ dissous formant de l'acide carbonique peut abaisser le pH et influencer la coagulation, l'efficacité de la désinfection et le comportement d'entartrage.

Les ingénieurs gèrent souvent les niveaux d'acide carbonique pour optimiser la stabilité de l'eau et prévenir les dommages aux infrastructures.
L'acide carbonique a également une importance cinétique malgré sa faible concentration.
L'hydratation non catalysée du CO₂ est lente, mais dans les systèmes biologiques, elle est accélérée par les enzymes anhydrases carboniques.

Cette accélération du rythme respiratoire est essentielle à la respiration rapide et à la régulation acido-basique chez les organismes vivants.
L'acide carbonique est un composé chimique de formule chimique H2CO3.
En présence d'eau, la molécule se transforme rapidement en eau et en dioxyde de carbone.

Contrairement aux manuels du début du XXe siècle, de nombreuses études menées depuis environ 1900 ont démontré que…
En 1990, on a identifié H2CO3 comme une molécule réelle avec un spectre Raman distinct et une durée de vie de premier ordre d'environ 20 ms à 37 °C.
De l'acide carbonique anhydre solide a également été isolé.

L'acide carbonique est un acide inorganique faible et diprotique de formule chimique H₂CO₃, formé lorsque le dioxyde de carbone (CO₂) se dissout dans l'eau via une réaction d'hydratation réversible qui est fondamentale pour la chimie atmosphérique, les systèmes aquatiques et les processus physiologiques des organismes vivants.
L'acide carbonique existe principalement en équilibre aqueux avec ses bases conjuguées, les ions bicarbonate (HCO₃⁻) et carbonate (CO₃²⁻), et parce qu'il se décompose rapidement en dioxyde de carbone et en eau, il ne peut pas être isolé comme composé pur stable dans des conditions normales de laboratoire ou environnementales, restant présent seulement de manière transitoire en solution.
L'acide carbonique joue un rôle essentiel dans les eaux naturelles et les systèmes biologiques, notamment dans la régulation du pH sanguin par le biais du système tampon bicarbonate, où il contribue à contrôler l'équilibre acido-basique, facilite le transport du dioxyde de carbone des tissus vers les poumons et maintient la plage de pH étroite requise pour un bon fonctionnement enzymatique et cellulaire.

L'acide carbonique (H2CO3), un composé des éléments hydrogène, carbone et oxygène.
Il se forme en petites quantités lorsque son anhydride, le dioxyde de carbone (CO2), se dissout dans l'eau.
L'acide carbonique (ancien nom acide de l'air ou acide aérien) a pour formule H2CO3.

L'acide carbonique est aussi un nom parfois donné aux solutions de dioxyde de carbone dans l'eau, qui contiennent de petites quantités de H2CO3.
Les sels des acides carboniques sont appelés bicarbonates (ou hydrogénocarbonates) et carbonates.
Il ne faut pas confondre l'acide carbonique avec l'acide carbolique, un nom ancien pour le phénol.

Point de fusion : 211-212 °C (Solution : eau (7732-18-5))
Point d'ébullition : 333,6 ± 25,0 °C (prévisionnel)
Densité : 1,668 ± 0,06 g/cm3 (prévue)
pka : 4,36 ± 0,41 (prédit)
Stabilité : Ne peut être isolé sous forme de liquide ou de solide pur, car les produits de sa décomposition, le dioxyde de carbone et l'eau, sont beaucoup plus stables que l'acide.

L'acide carbonique est impliqué dans les technologies de capture et de stockage du carbone (CSC).
L'absorption du CO₂ dans les solutions aqueuses forme temporairement de l'acide carbonique avant toute conversion chimique ou séquestration ultérieure.
Comprendre sa cinétique permet d'optimiser l'efficacité d'absorption du CO₂.

L'acide carbonique est essentiel à la régulation acido-basique et au transport des gaz.
L'acide carbonique fait partie du système tampon bicarbonate qui maintient le pH sanguin dans une fourchette très étroite.
L'interconversion rapide entre l'acide carbonique et le bicarbonate permet un transport efficace du dioxyde de carbone des tissus vers les poumons pour l'expiration.

L'acide carbonique est également important dans les contextes industriels et quotidiens.
L'acide carbonique est responsable de l'acidité et du goût caractéristique des boissons gazeuses, où le CO₂ dissous forme de l'acide carbonique.
Dans les procédés industriels, sa chimie est pertinente pour le traitement de l'eau, les phénomènes de corrosion et les technologies de capture et de stockage du carbone.

L'acide carbonique, également connu sous le nom de H2CO3, est une molécule contenant du carbone de formule chimique H2CO3.
On trouve de faibles quantités de cette molécule dans les solutions de dioxyde de carbone, y compris dans l'eau.
Étant donné que cette molécule contient une double liaison carbone-oxygène, sa formule chimique peut également être représentée par OC(OH)2 du fait qu'elle contient une double liaison carbone-oxygène.

L'acide carbonique est un oxoacide carboné et un acide chalcocarbonique.
L'acide carbonique joue un rôle en tant que métabolite chez la souris.
L'acide carbonique est l'acide conjugué d'un hydrogénocarbonate.

Ces valeurs expliquent pourquoi le bicarbonate domine à pH physiologique et naturel, tandis que le carbonate ne devient important qu'en milieu alcalin.
Ce comportement acido-basique est crucial pour les systèmes tampons dans les contextes environnementaux et biologiques.
En chimie atmosphérique, la formation d'acide carbonique est directement liée à la pression partielle du dioxyde de carbone.

Une augmentation du CO₂ atmosphérique déplace l'équilibre vers des concentrations plus élevées d'acide carbonique dissous dans les océans et les eaux de surface.
Ce mécanisme est à l'origine de l'acidification des océans, qui affecte la calcification des coraux et les écosystèmes marins.

L'acide carbonique influence également les processus de corrosion en milieu aqueux.
Dans les systèmes d'eau riches en CO₂, tels que les pipelines et les puits géothermiques, l'acide carbonique accélère la corrosion des alliages d'acier et de fer.
Ce type de dégradation, connu sous le nom de corrosion douce, est une préoccupation majeure dans les industries pétrolières et gazières.

Selon les calculs de chimie quantique, à température ambiante (300 K), l'acide carbonique pur devrait être un gaz cinétiquement stable.
Il existe deux principales méthodes pour produire de l'acide carbonique anhydre : la réaction du chlorure d'hydrogène et du bicarbonate de potassium à 100 K dans le méthanol et l'irradiation protonique du dioxyde de carbone solide pur.
Chimiquement, il se comporte comme un acide de Brønsted diprotique.

Les monomères d'acide carbonique présentent trois isomères conformationnels : cis-cis, cis-trans et trans-trans.
À basse température et à pression atmosphérique, l'acide carbonique solide est amorphe et ne présente pas de pics de Bragg en diffraction des rayons X.
Mais sous haute pression, l'acide carbonique cristallise, et la spectroscopie analytique moderne permet de mesurer sa géométrie.

Utilisations de l'acide carbonique :
L'acide carbonique est utilisé dans la fabrication des boissons gazeuses, des vins mousseux bon marché et artificiellement gazeux, et d'autres boissons pétillantes.
L'acide carbonique (H₂CO₃) est produit par dissolution du dioxyde de carbone dans l'eau. Sous pression, il devient le gaz utilisé dans les boissons gazeuses.
Dans la nature, elle dissout le calcaire des grottes, ce qui entraîne la formation de stalactites et de stalagmites.

L'acide carbonique est corrosif, comme d'autres acides, bien qu'il soit considéré comme un acide plutôt faible.
L'acide carbonique est largement utilisé dans l'industrie alimentaire et des boissons, où il est responsable de l'acidité et de l'effervescence des boissons gazeuses.
Il offre un goût légèrement acide et contribue à la stabilité microbiologique sans nécessiter d'acides minéraux forts.

Cela le rend adapté à la carbonatation des boissons gazeuses, des eaux pétillantes et de la bière.
Dans les systèmes de traitement et de dessalement de l'eau, l'acide carbonique est utilisé pour l'ajustement du pH et le contrôle de l'alcalinité.
L'acide carbonique est généré in situ par dissolution du dioxyde de carbone, ce qui permet une acidification plus sûre et plus contrôlable que celle obtenue avec les acides forts.

Cette approche permet de prévenir l'entartrage et d'améliorer l'efficacité des procédés de traitement.
L'acide carbonique est utilisé dans le nettoyage industriel et le traitement des métaux pour éliminer les dépôts de carbonate et les résidus minéraux.
Il est particulièrement efficace pour dissoudre le carbonate de calcium sans provoquer de corrosion importante des équipements.

Par conséquent, il est utilisé dans la maintenance des chaudières, les échangeurs de chaleur et les systèmes de refroidissement.
En agriculture, l'acide carbonique joue un rôle dans la chimie des sols et la disponibilité des nutriments.
L'acide carbonique augmente la solubilité de certains minéraux, rendant ainsi les nutriments plus accessibles aux racines des plantes.

Ce processus favorise la respiration des racines et la fertilité globale du sol.
L'acide carbonique est également important dans les technologies de capture et de stockage du carbone.
L'acide carbonique se forme comme intermédiaire lorsque le dioxyde de carbone est absorbé dans des solutions aqueuses.

Comprendre son comportement permet d'optimiser les systèmes de séquestration du CO₂ et de réduction des émissions.
L'acide carbonique est utilisé dans les procédés de carbonatation contrôlée des industries pharmaceutique et alimentaire pour réguler le pH sans introduire de résidus acides persistants.
Parce qu'il se décompose en CO₂ et en eau, il permet une acidification temporaire qui peut être facilement inversée.

Cette propriété est utile dans les formulations effervescentes et les produits liquides tamponnés.
Dans le domaine de la récupération assistée du pétrole et de l'ingénierie du sous-sol, l'acide carbonique est utilisé pour modifier les interactions roche-fluide.
L'injection d'eau riche en CO₂ forme de l'acide carbonique, qui augmente la perméabilité de la roche carbonatée par dissolution partielle.

Cela améliore la circulation des fluides dans les réservoirs et accroît l'efficacité de la récupération des hydrocarbures.
L'acide carbonique est utilisé en chimie de laboratoire et analytique comme source d'acide doux.
Il est souvent généré in situ pour étudier les équilibres des carbonates et le comportement tampon.

Cela permet une étude précise des réactions dépendantes du pH sans ajout d'acides forts.
En aquaculture et dans la gestion des systèmes aquatiques, l'acide carbonique est utilisé pour contrôler le pH et les niveaux de CO₂ dissous.
Le maintien d'un équilibre adéquat entre l'acide carbonique et le bicarbonate est essentiel à la respiration des poissons et aux organismes à coquille.

Une régulation rigoureuse contribue à prévenir le stress et les déséquilibres métaboliques chez les espèces aquatiques.
L'acide carbonique est également utilisé dans les procédés de dépollution environnementale.

L'acide carbonique est utilisé pour mobiliser les contaminants liés aux carbonates dans les sols et les sédiments lors de traitements d'extraction contrôlée.
Cette approche permet une dépollution plus propre avec moins de résidus chimiques qu'avec des acides plus forts.

Profil de sécurité de l'acide carbonique :
L'acide carbonique est généralement considéré comme une substance peu dangereuse car il est faiblement réactif et se décompose facilement en dioxyde de carbone et en eau.
Toutefois, dans les systèmes concentrés ou sous pression, il peut encore provoquer une irritation des yeux, de la peau et des muqueuses.
Le contact direct avec des solutions acides peut provoquer de légères rougeurs ou un inconfort.

L'inhalation de fortes concentrations de dioxyde de carbone associées à la formation d'acide carbonique représente un danger important.
Des niveaux élevés de CO₂ peuvent déplacer l'oxygène dans les espaces confinés, entraînant des étourdissements, un essoufflement, des maux de tête ou une perte de conscience.
Ce risque est particulièrement pertinent dans les installations industrielles de carbonatation, de fermentation et de capture du carbone.

L'acide carbonique peut contribuer à la corrosion des métaux, notamment de l'acier au carbone et du fer, dans des environnements aqueux de CO₂.
Cette corrosion peut fragiliser les pipelines, les réservoirs de stockage et les équipements industriels si elle n'est pas correctement maîtrisée.
De tels dommages peuvent entraîner des fuites, des défaillances structurelles et des risques secondaires pour la sécurité.

En milieu aquatique, une formation excessive d'acide carbonique peut abaisser le pH et stresser les organismes vivants.
L'acidification par l'acide carbonique peut nuire à la formation de la coquille chez les mollusques et les coraux en réduisant la disponibilité du carbonate.
Ce risque écologique est une préoccupation majeure dans les scénarios d'acidification des océans.