炭素(二酸化炭素)について

質問

炭素の化合物である二酸化炭素はCO2+H2O⇔H^+ + HCO⇔2H^+ + CO3^2- という、化学反応式になりますが、なぜCO2+H2O⇔2H^+ + CO3^2- とできないのでしょうか？

また、工業的にはCaCO3→CaO+CO2
でCO2を発生させるそうですが、どうしてCO2+H2O⇔H^+ + HCO⇔2H^+ + CO3^2- は利用しないのでしょうか？

回答No.3

uen_sap

反応式が違う。

いろんな反応は実験室内で起こせるが、より安定な生成物を生じるプロセスのみが残るのは当然と思いますが。

回答No.2

ORUKA1951

そもそも
　二酸化炭素は水に溶けると
【その一部が!!】水分子の付加により炭酸となる。
CO₂ + H₂O ⇔ H₂CO₃　　解離定数は、25℃で1.7 × 10⁻³とごく一部
　さらに、【その一部が!!】
　　H₂CO₃　⇔　HCO₃⁻ + H⁺　　　pKa 3.60
　　　さらに、【その一部が!!】
　　　　HCO₃⁻　⇔　CO₃²⁻ + H⁺　　　pKa 10.25
　　と、左に偏っている。

＞工業的にはCaCO3→CaO+CO2でCO2を発生させるそうですが、
　それは正確ではない。
　化学工業、発電所などで大量に発生する二酸化炭素を、これまた豊富にあるCa(OH)₂水溶液に吸収させて回収し、それを過熱して
　CaCO₃ ⇔ CaO + CO₂
　　加熱することで、CO₂が除かれるために平衡が右に移動する。

＞どうして、CO₂ + H₂O ← H₂CO₃　を使用しないのか
　そのH₂CO₃を作るために、CO₂が必要だけど、それじゃ意味無い

回答No.1

nious

その反応式は間違いです。

(１) CO2 + H2O ⇔ H2CO3(炭酸) ；κ＝[H2CO3]/[CO2]＝0.0035
(２) H2CO3 ⇔ H^+ + HCO3^- ；pKa＝3.89
(３) HCO3^- ⇔ H^+ + CO3^2- ；pKa＝10.33

上のような３段階の反応になります。

(１)の平衡はかなり左に偏っていて、また平衡に達する迄に時間がかかる事が知られています。
(２)(３) の反応は速やかに平衡に達するが、(１)と比較して更に左に偏っています。

上の３反応から CaCO3 に塩酸を加えると CO2 が得られる事に為りますが、加熱した方が手っ取り早いと言えるでしょうね。