acide carbonique, (H2CO3), 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.
CO2 + H2O ⇌ H2CO3 les espèces prédominantes sont simplement des molécules de CO2 faiblement hydratées. L’acide carbonique peut être considéré comme un acide diprotique à partir duquel deux séries de sels peuvent être formées—à savoir, les carbonates d’hydrogène, contenant du HCO3−, et les carbonates, contenant du CO32−. H2CO3 + H2O ⇌ H3O + + HCO3−
HCO3−+ H2O.H3O + + CO32-cependant, le comportement acido-basique de l’acide carbonique dépend des différentes vitesses de certaines des réactions impliquées, ainsi que de leur dépendance au pH du système., Par exemple, à un pH inférieur à 8, les principales réactions et leur vitesse relative sont les suivantes: CO2 + H2O ⇌ H2CO3 (lent)
H2CO3 + OH− H HCO3− + H2O (rapide) au− dessus de pH 10 les réactions suivantes sont importantes: CO2 + OH− OH HCO3− (lent)
HCO3− + OH− OH CO32 – + H2O (rapide) entre des valeurs de pH de 8 et 10, toutes les réactions d’équilibre ci-dessus sont significatives.
l’acide carbonique joue un rôle dans l’assemblage des grottes et des formations rupestres comme les stalactites et les stalagmites., Les grottes les plus grandes et les plus communes sont celles formées par dissolution du calcaire ou de la dolomie par l’action d’une eau riche en acide carbonique dérivé des précipitations récentes. La calcite dans les stalactites et les stalagmites est dérivée du calcaire sus-jacent près de l’interface entre le substrat rocheux et le sol. L’eau de pluie infiltrant à travers le sol absorbe le dioxyde de carbone du sol riche en dioxyde de carbone et forme une solution diluée d’acide carbonique. Lorsque cette eau acide atteint la base du sol, elle réagit avec la calcite dans le socle calcaire et en prend une partie en solution., L’eau continue son cours vers le bas à travers des joints étroits et des fractures dans la zone insaturée avec peu de réaction chimique supplémentaire. Lorsque l’eau émerge du toit de la grotte, le dioxyde de carbone est perdu dans l’atmosphère de la grotte et une partie du carbonate de calcium est précipitée. L’eau infiltrante agit comme une pompe de calcite, l’enlevant du haut du socle rocheux et le redéposant dans la grotte ci-dessous.
l’acide Carbonique est important dans le transport de dioxyde de carbone dans le sang., Le dioxyde de carbone pénètre dans le sang dans les tissus parce que sa pression partielle locale est supérieure à sa pression partielle dans le sang circulant à travers les tissus. Lorsque le dioxyde de carbone pénètre dans le sang, il se combine avec l’eau pour former de l’acide carbonique, qui se dissocie en ions hydrogène (H+) et en ions bicarbonate (HCO3-). L’acidité du sang est peu affectée par les ions hydrogène libérés, car les protéines sanguines, en particulier l’hémoglobine, sont des agents tampons efficaces. (Une solution tampon résiste au changement d’acidité en se combinant avec des ions hydrogène ajoutés et, essentiellement, en les inactivant.,) La conversion naturelle du dioxyde de carbone en acide carbonique est un processus relativement lent; cependant, l’anhydrase carbonique, une enzyme protéique présente à l’intérieur du globule rouge, catalyse cette réaction avec une rapidité suffisante pour qu’elle soit accomplie en seulement une fraction de seconde. Étant donné que l’enzyme n’est présente qu’à l’intérieur du globule rouge, le bicarbonate s’accumule beaucoup plus dans le globule rouge que dans le plasma., La capacité du sang à transporter le dioxyde de carbone sous forme de bicarbonate est renforcée par un système de transport d’ions à l’intérieur de la membrane des globules rouges qui déplace simultanément un ion bicarbonate hors de la cellule et dans le plasma en échange d’un ion chlorure. L’échange simultané de ces deux ions, connu sous le nom de décalage de chlorure, permet au plasma d’être utilisé comme site de stockage du bicarbonate sans changer la charge électrique du plasma ou des globules rouges., Seulement 26 pour cent de la teneur totale en dioxyde de carbone du sang existe sous forme de bicarbonate à l’intérieur du globule rouge, tandis que 62 pour cent existe sous forme de bicarbonate dans le plasma; cependant, la majeure partie des ions bicarbonate est d’abord produite à l’intérieur de la cellule, puis transportée dans le plasma. Une séquence inverse de réactions se produit lorsque le sang atteint le poumon, où la pression partielle de dioxyde de carbone est inférieure à celle du sang.