탄산

탄산(炭酸)은 이산화 탄소의 수용액으로, 약한 산성을 띈다. 분자식은 H2CO3이다.

제조 
이산화 탄소를 높은 압력에서 물에 용해시켜 만든다.

CO2 + H2O ⇌ H2CO3

화학적 성질 
탄산은 불안정하여 물과 이산화 탄소로 분해되려는 경향이 비교적 강하다. 이는 탄산음료를 흔들었을 때 나타나는 반응을 통해 설명할 수 있다.

탄산음료를 처음 개봉하면 김 빠지는 소리와 함께 음료에서 기포가 올라오는데, 이는 높은 압력에서 용해되어있던 탄산이 개봉으로 인해 압력이 낮아지면서 이산화 탄소와 물로 분해되며 나타나는 반응이다. 멘토스와 같은 표면장력을 약하게 만들 수 있는 물체와 접촉하면 표면 촉매가 일어나는데, 그 이유는 멘토스 표면의 미세한 구멍이 탄산을 이산화 탄소와 물로 분해하는 반응을 촉진시키기 때문이다. 또한 이러한 반응은 꼭 멘토스뿐만 아니라 아이스크림과 같이 표면이 거칠고 미세한 구멍이 많이 난 물체라면 얼마든지 가능하다.

금속과의 반응 
탄산은 산성도가 비교적 약하기 때문에 반응성이 적다. 때문에 주로 알칼리 금속이나 알칼리 토금속 등의 반응성이 큰 금속에서 잘 반응한다.

나트륨과의 반응 
탄산과 수산화나트륨이 1:1로 반응하면 탄산수소 나트륨이, 1:2로 반응하면 탄산 나트륨이 만들어진다.

H2CO3 + NaOH → NaHCO3 + H2O

H2CO3 + 2 NaOH → Na2CO3 + 2 H2O

칼슘과의 반응 
석회수(수산화 칼슘 용액)에 이산화 탄소를 용해시키면 탄산이 형성되어 뿌옇게 변하면서 불용성의 탄산 칼슘(석회암과 분필의 주성분)이 만들어진다.

H2CO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 + 2 H2O

기타 특성 
표준 온도 압력 조건에서, 평형 상수는 Kh= 1.70×10−3 m이다.

용도 

 탄산수나 탄산음료에 톡쏘는 맛을 주는 용도로 사용된다.
 베이킹 소다를 만드는 데 사용된다.

같이 보기 

 이산화탄소
 탄산수
 오르토탄산

각주 

산 (화학)
무기산
무기 탄소 화합물
수소 화합물