kolsyra

Kolsyra är en svag syra med kemisk formel H2CO3 som bildas när koldioxid löser sig i vatten. I lösningen råder ett jämviktsförhållande mellan CO2, vatten och H2CO3: CO2 + H2O ⇌ H2CO3. I praktiken utgörs mycket av det lösta koldioxidet av CO2 som är löst i vatten (CO2(aq); kolsyra är kortlivad och omvandlas kontinuerligt till CO2 och H2O.

Kolsyra genomgår två protolyseringssteg: H2CO3 ⇌ H+ + HCO3- (pKa1 cirka 6,3–6,5 vid 25 °C) och HCO3- ⇌ H+ + CO3^2- (pKa2 cirka 10,3). Vid fysiologiskt pH dominerar vätekarbonat (HCO3-), medan H2CO3 är en mindre del av lösningen. Detta gör kolsyra central för kroppens buffertsystem som reglerar blodets pH.

I naturen bildas kolsyra när regnvatten löser koldioxid från atmosfären, vilket påverkar geokemi och mineraltillstånd. Den bidrar till vittring av karbonater och spelar en viktig roll i vattnets kemiska sammansättning. I haven ökar ökande atmosfäriskt CO2 upplösningen av koldioxid i seawater, vilket sänker havets pH och förändrar karbonatsystemet—en process känd som havsförsurning som påverkar organismer som bygger kalkskal.

Användningar av kolsyra är vanliga i livsmedel och drycker genom kolsyrning, där CO2 i vatten ger bubblor och karaktäristisk smak.

Sammanfattningsvis är kolsyra ett centralt begrepp inom kemi, biologi och miljövetenskap med betydelse för buffering, geokemi, havets kemi och vardaglig livsmedelsanvändning.