Asam karbonat

senyawa kimia

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.[5] Senyawa ini memainkan peran penting dalam sistem penyangga bikarbonat untuk mempertahankan homeostasis asam-basa.

Asam karbonat
Rumus struktur
Model bola-dan-tongkat
Nama
Nama IUPAC
Asam karbonat[1]
Nama lain
  • Asam oksidoalkanoat
  • Asam hidroksiformat
  • Asam hidroksimetanoat
  • Asam karbonilat
  • Asam hidroksialkanoat
  • Dihidroksikarbonil
  • Larutan karbon dioksida
  • Asam udara
  • Asam metakarbonat
Penanda
Model 3D (JSmol)
3DMet {{{3DMet}}}
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
DrugBank
Nomor EC
Referensi Gmelin 25554
KEGG
Nomor RTECS {{{value}}}
UNII
  • InChI=1S/CH2O3/c2-1(3)4/h(H2,2,3,4) YaY
    Key: BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N YaY
  • InChI=1/H2O3/c2-1(3)4/h(H2,2,3,4)
    Key: BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYAU
  • O=C(O)O
Sifat
H2CO3
Penampilan Gas nirwarna
Titik lebur −53 °C (−63 °F; 220 K)[3] (menyublim)
Titik didih 127 °C (261 °F; 400 K) (terdekomposisi)
Bereaksi membentuk karbon dioksida dan air
Keasaman (pKa)
  • pKa1 = 3,75 (25 °C; anhidrat)[2]
  • pKa1 = 6,35 (hidrat)[2]
  • pKa2 = 10,33[2]
Basa konjugat Bikarbonat, karbonat
Bahaya
Struktur
monoklinik
p21/c, No. 14
-
a = 5,392 Å, b = 6,661 Å, c = 5,690 Å
α = 90°, β = 92,66°, γ = 90°[4]
(D2CO3 pada 1,85 GPa, 298 K)
204.12 Å3
4 formula per sel
Kecuali dinyatakan lain, data di atas berlaku pada suhu dan tekanan standar (25 °C [77 °F], 100 kPa).
YaY verifikasi (apa ini YaYN ?)
Referensi

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.[6]

Kesetimbangan reaksi kimia

sunting

Ketika karbon dioksida (CO2) larut dalam air (H2O) maka akan menghasilkan asam karbonat:[7]

CO2 + H2O   H2CO3.

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

Keasaman

sunting

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:

 
Ka1 = 2.5×10−4;[7] 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:[7]

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

sunting

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.[8] Sebuah laporan teori pada tahun 2016 menunjukkan bahwa asam karbonat dapat memainkan peran penting dalam melindungi berbagai basa nitrogen dalam serum darah.[9]

Lihat pula

sunting

Referensi

sunting
  1. ^ "Front Matter". Nomenclature of Organic Chemistry: IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013 (Blue Book). Cambridge: The Royal Society of Chemistry. 2014. hlm. P001–4. doi:10.1039/9781849733069-FP001. ISBN 978-0-85404-182-4.
  2. ^ a b c Perrin, D. D., ed. (1982) [1969]. Ionisation Constants of Inorganic Acids and Bases in Aqueous Solution. IUPAC Chemical Data (Edisi 2). Oxford: Pergamon (dipublikasikan 1984). "Carbonic Acid, H2CO3" entry. ISBN 0-08-029214-3. LCCN 82-16524.
  3. ^ W. Hage, K. R. Liedl; Liedl, E.; Hallbrucker, A; Mayer, E (1998). "Carbonic Acid in the Gas Phase and Its Astrophysical Relevance". Science. 279 (5355): 1332–5. Bibcode:1998Sci...279.1332H. doi:10.1126/science.279.5355.1332. PMID 9478889.
  4. ^ Benz, Sebastian; Chen, Da; Möller, Andreas; Hofmann, Michael; Schnieders, David; Dronskowski, Richard (September 2022). "The Crystal Structure of Carbonic Acid". Inorganics (dalam bahasa Inggris). 10 (9): 132. doi:10.3390/inorganics10090132. ISSN 2304-6740.
  5. ^ Acid-Base Physiology 2.1 – Acid-Base Balance oleh Kerry Brandis.
  6. ^ M. H. Moore; R. K. Khanna (1990). "Infrared and mass spectral studies of proton irradiated H2O + CO2 ice: Evidence for carbonic acid". Spectrochimica Acta Part A. 47 (2): 255–262. Bibcode:1991AcSpA..47..255M. doi:10.1016/0584-8539(91)80097-3.
  7. ^ a b c Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (Edisi 2), Oxford: Butterworth-Heinemann, hlm. 310, ISBN 0-7506-3365-4 Pemeliharaan CS1: Banyak nama: authors list (link)
  8. ^ "excretion". Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica Ultimate Reference Suite. Chicago: Encyclopædia Britannica, 2010.
  9. ^ "Reaction Mechanism for Direct Proton Transfer from Carbonic Acid to a Strong Base in Aqueous Solution I: Acid and Base Coordinate and Charge Dynamics", S. Daschakraborty, P. M. Kiefer, Y. Miller, Y. Motro, D. Pines, E. Pines, and J. T. Hynes. J. Phys. Chem. B (2016), 120, 2271.

Bacaan lebih lanjut

sunting

Pranala luar

sunting