Asam karbonat

Asam karbonat adalah asam organik dengan rumus kimia H2CO3. Asam karbonat termasuk asam lemah. Dalam fisiologi, asam karbonat digambarkan sebagai asam volatil atau asam pernapasan, karena senyawa ini adalah satu-satunya asam yang diekskresikan sebagai gas oleh paru-paru. Senyawa ini memainkan peran penting dalam sistem penyangga bikarbonat untuk mempertahankan homeostasis asam-basa.

Sudah lama diyakini bahwa asam karbonat tidak dapat hadir sebagai senyawa murninya. Namun, pada tahun 1991 dilaporkan bahwa para ilmuwan NASA telah berhasil membuat sampel H2CO3 padat.

Kesetimbangan reaksi kimia 
Ketika karbon dioksida (CO2) larut dalam air (H2O) maka akan menghasilkan asam karbonat:
CO2 + H2O  H2CO3.

Asam karbonat bisa berubah menjadi ion bikarbonat (HCO3-) dan atom hidrogen.

Keasaman 
Asam karbonat adalah asam karboksilat dengan gugus hidroksil sebagai substituen. Senyawa ini juga merupakan asam poliprotik - khususnya diprotik, artinya senyawa ini memiliki dua proton yang dapat terlepas dari molekul induknya. Sehingga, terdapat dua konstanta disosiasi, yang pertama adalah untuk disosiasi menjadi ion bikarbonat (juga disebut hidrogen karbonat) HCO3−:

H2CO3 <=> HCO3^- + H+
Ka1 = 2.5×10−4; pKa1 = 3.6 pada 25 °C.

Harus diperhatikan saat mengutip dan menggunakan konstanta disosiasi pertama asam karbonat. Dalam larutan air, asam karbonat ada dalam kesetimbangan dengan karbon dioksida, dan konsentrasi H2CO3 auh lebih rendah daripada konsentrasi CO2. Dalam banyak analisis, H2CO3 memasukkan CO2 terlarut (dirujuk sebagai CO2(aq)), H2CO3* digunakan untuk mewakili kedua spesi saat menulis persamaan kesetimbangan kimia berair. Persamaan dapat ditulis ulang sebagai berikut:
H2CO3*  HCO3− + H+
Ka(app) = 4.47×10−7; pK(app) = 6.35 pada 25 °C dan kekuatan ionik = 0.0.

Peranan asam karbonat dalam darah 
Asam karbonat merupakan langkah intermediat dalam transpor CO2 ke luar dari tubuh melalui pertukaran gas secara pernapasan. Reaksi hidrasi CO2 umumnya sangat lambat tanpa adanya katalis, tetapi sel darah merah mengandung enzim karbonik anhidrase, yang dapat meningkatkan laju reaksi serta mendisosiasi ion hidrogen (H+) dari asam karbonat yang terbentuk, menghasilkan bikarbonat (HCO3−) yang larut dalam plasma darah. Reaksi yang terkatalisasi ini berbalik di paru-paru, di mana bikarbonat diubah kembali menjadi CO2 sehingga gas ini dapat dibuang ke luar. Keseimbangan ini berperan penting sebagai suatu larutan penyangga atau buffer dalam darah mamalia. Sebuah laporan teori tahun 2016 menunjukkan bahwa asam karbonat dapat memainkan peran penting dalam melindungi berbagai basa nitrogen dalam serum darah.

Lihat pula 
 Air berkarbonasi (minuman ringan)
 Karbon dioksida
 Dihidroksimetilidena (asam karbonat)
 Asam nonvolatil
 Pengasaman laut

Referensi

Bacaan lebih lanjut

Pranala luar 
  Ask a Scientist: Carbonic Acid Decomposition 
  Why was the existence of carbonic acid unfairly doubted for so long?
  Carbonic acid/bicarbonate/carbonate equilibrium in water: pH of solutions, buffer capacity, titration and species distribution vs. pH computed with a free spreadsheet
  How to calculate concentration of Carbonic Acid in Water

Asam