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Acido carbonico

Acido carbonico: Formula chimica: H2CO3. È la forma legata all'acqua dell'anidride carbonica.

 Quando l'anidride carbonica si scioglie in acqua forma acido carbonico. L'acido carbonico con gli ioni carbonato e bicarbonato forma il sistema tampone di gran lunga più importante nella regolazione del pH dell'acqua sia dolce sia marina.

L'acido carbonico è un ossiacido diprotico poco stabile in cui l'atomo centrale è il carbonio  che in questo composto ha come numero di ossidazione +4. Di fatto non esiste allo stato libero, data la sua tendenza a decomporsi spontaneamente in diossido di carbonio e acqua mentre esistono sicuramente i suoi sali. La sua formula chimica ipotetica è H2CO3. Viene reputato il punto d'incontro tra la chimica organica e la chimica inorganica in quanto può essere inteso anche come un acido dicarbossilico.
L'acido si forma nell'acqua a partire dal diossido di carbonio appunto per idratazione del gas, ma la velocità di questa reazione è bassa, per cui di fatto l'acido in acqua non esiste in concentrazioni apprezzabili.
    H2O + CO2 → H2CO3
Come acido diprotico ha pKa1 = 7,6 (apparente) e pKa2 = 11,7.
Biochimica

Essendo il diossido di carbonio il principale prodotto di scarto della decarbossilazione di amminoacidi e chetoacidi e, in quantità maggiori, del ciclo di Krebs come prodotto ultimo dell'ossidazione a fine energetico del carbonio degli zuccheri, dei grassi e delle proteine, questa viene trasformata in anioni idrogenocarbonato e in minima misura carbonato poiché altrimenti il gas non solubilizzato formerebbe degli emboli gassosi. La reazione, come è stato detto, avviene troppo lentamente per essere utile: viene quindi catalizzata dall'anidrasi carbonica, enzima presente nei globuli rossi che a loro volta immagazzinano all'interno l'acido per rilasciarlo dove la pCO2 (pressione parziale del diossido di carbonio) si abbassa. Questo processo prende parte agli scambi gassosi cellulari durante la respirazione e alla regolazione del pH del sangue (vedi dopo).

La stessa reazione avviene nei vasi che circondano la vescica natatoria dei pesci e comporta lo svuotamento e il riempimento della cavità, che conferisce all'animale un aumento o diminuzione della sua densità totale e quindi della sua galleggiabilità.

L'equilibrio multiplo è qui schematizzato:
    HCO3- + H3O+ ⇋ ( H2CO3 + H2O ) ⇋ CO2↑ + 2 H2O
Questa è una delle reazioni tramite le quali viene mantenuto costante al valore di 7.4 il pH sanguigno. Il potere della soluzione tampone composta da HCO3- e da CO2 viene esteso dalla possibilità di spostare l'equilibrio più a destra diminuendo, sempre tramite enzima, la concentrazione di diossido di carbonio in soluzione, per poi eliminarla tramite respirazione. Fonte wiki

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