炭酸（読み）タンサン（英語表記）carbonic acid

デジタル大辞泉

たん‐さん【炭酸】

１ 二酸化炭素が水に溶けて生じる弱い酸。水溶液としてのみ存在。化学式H₂CO₃
２ 「炭酸水」の略。
[類語]酸・硫酸・亜硫酸・塩酸・硝酸・硼酸・酒石酸・燐酸・酢酸・枸櫞くえん酸・乳酸・王水

出典　小学館

精選版 日本国語大辞典

たん‐さん【炭酸】

1. 〘 名詞 〙 ( [オランダ語] koolzuur の訳語 ) 二酸化炭素が水に溶けて生じるきわめて弱い二塩基酸。化学式 H₂CO₃ 水溶液としてのみ存在。酸性塩・中性塩をつくりやすい。〔遠西医方名物考補遺（1834）〕

炭酸の語誌

オランダ語 koolzuur の kool は炭、zuur は酸の意。蘭学関係では、この他にも「燐酸」「硝酸」「硫酸」などのように「酸」を後接の語基とする術語が多くみられる。これはオランダ語の zuur を「酸」と訳すことが確立していたことによる。

出典　精選版 日本国語大辞典

改訂新版　世界大百科事典

炭酸 (たんさん)
carbonic acid

化学式H₂CO₃。二酸化炭素の水溶液中にのみ存在しうる二塩基酸で，気相中の二酸化炭素とはつぎの平衡を保つ。

　CO₂（気）＋H₂O＝H₂CO₃^＊

ただし［H₂CO₃^＊］＝［CO₂（水溶液）］＋［H₂CO₃］，電離定数K′＝3.47×10⁻²mol/dm³・atm（25℃）。温度が上昇すると平衡は左へ偏り，二酸化炭素の溶解度が減少する。溶液中に生成した炭酸はつぎのように解離する（無限希薄溶液，25℃。以下同様）。

　H₂CO₃＝H⁺＋HCO₃⁻　（K₁＝1.74×10⁻⁴mol/dm³）　

　HCO₃⁻＝H⁺＋CO₃²⁻　（K₂＝4.68×10⁻¹¹mol/dm³）　

水に溶解している二酸化炭素の全量［H₂CO₃^＊］に対する解離平衡定数はつぎのようである。

　H₂CO₃^＊＝H⁺＋HCO₃⁻　（K₁′＝4.47×10⁻⁷mol/dm³）　

また溶液中に生成する炭酸と液相中の二酸化炭素との平衡定数はつぎのように算定されている。

　H₂CO₃＝H₂O＋CO₂　（K″＝2.57×10⁻³mol/dm³）　

液相中における炭酸と二酸化炭素との平衡は比較的遅く進行する。

炭酸塩

多くの炭酸塩が知られており，一般に，金属の酸化物あるいは水酸化物に二酸化炭素を反応させるか，所要の金属塩水溶液に炭酸アルカリないしは炭酸水素アルカリ水溶液を反応させてつくられる。遷移金属の塩は多く着色しているが，それ以外の塩はすべて無色である。アルカリ金属の塩は一般に水によく溶けるが，リチウム塩の炭酸リチウムLi₂CO₃のみは例外で，比較的難溶であり，しかも温度上昇とともに溶解度が減少する。また炭酸タリウムTl₂CO₃もわずかに溶けるが，それ以外の炭酸塩はすべて水に難溶である。アルカリ土類金属塩は難溶ではあるが，二酸化炭素水溶液には炭酸水素塩をつくって溶ける。炭酸水素塩は古く重炭酸塩と誤称されていた。アルカリ金属の炭酸塩は強熱しても融解するだけで，それ以外の塩は一般に分解して二酸化炭素を発生し，酸化物となる。遷移金属を含めて多くの重金属の塩の水溶液に，炭酸アルカリ水溶液を反応させても炭酸塩は得られず，一般に複雑な塩基性炭酸塩となる。たとえば塩化コバルト（Ⅱ）水溶液に炭酸カリウムを加えると2CoCO₃・3Co（OH）₂・H₂Oのような組成の塩が得られる。正塩は，たとえば二酸化炭素を飽和させた炭酸水素ナトリウム水溶液を作用させるなどして得られる。水に不溶の炭酸塩でも酸には二酸化炭素を発生して分解して溶ける。
執筆者：大瀧 仁志

出典　株式会社平凡社「改訂新版　世界大百科事典」

日本大百科全書(ニッポニカ)

炭酸
たんさん
carbonic acid

二酸化炭素が水に溶けて生じる酸。化学式H₂CO₃、式量62.03。水溶液としてだけ知られている。25℃、1気圧で二酸化炭素が水に溶けると0.033モル溶液が得られ、そのpHは4ぐらいとなる。これは、溶けた二酸化炭素が水溶液中で次の平衡により、炭酸という弱酸を生じたためである。

　　CO₂＋H₂OH₂CO₃
普通は、溶けた二酸化炭素がすべて炭酸の分子H₂CO₃を生じ、これが弱い二塩基酸として次のような二段の電離をしているものと考えられている。

　　H₂CO₃H⁺＋HCO₃^-
　　　K₁＝4.16×10^-7
　　HCO₃^-H⁺＋CO₃^2-
　　　K₂＝4.84×10^-11
ここでK₁は第一電離定数、K₂は第二電離定数。しかし、実際は溶けた二酸化炭素の1％足らずがH₂CO₃を生じているにすぎず、大部分は弱く水和したCO₂として存在している。したがって、溶けたCO₂が100％H₂CO₃となり、これが電離して水素イオンを生じたものとして求めた先の平衡定数は、炭酸の真の電離定数とは考えられない。溶けたCO₂の1％足らずがH₂CO₃となり、これが電離したものとして求めたK₁の値は約2×10^-4となり、炭酸が本当は酢酸よりむしろ強い酸ということになる。さらに、二酸化炭素が水に溶けて水和の平衡に達する速度が遅いことが知られている。炭酸イオンCO₃^2-は炭素原子を中心とする正三角形の平面構造をしている。

数気圧で二酸化炭素を飽和させた水、すなわち炭酸水はソーダ水とよばれ、清涼飲料としての歴史は古い。

［守永健一］

[参照項目] | 炭酸塩 | 炭酸水 | 二酸化炭素

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)

化学辞典 第2版

炭酸
タンサン
carbonic acid

H₂CO₃(62.03)．二酸化炭素の水溶液は次のような平衡により炭酸を生成する．

CO₂ ＋ H₂O H₂CO₃

この平衡に達する速度は遅い．熱すれば平衡は左に移動し，炭酸は二酸化炭素を発生して分解するため，炭酸を遊離の形で得ることはできない．しかし，炭酸が二塩基酸であることに相当して，多くの酸性および中性の塩が知られている．酸電離定数，

は1.3×10^－4(25 ℃)であるが，通常の酸塩基平衡の計算には，

が用いられる．

は4.7×10^－11(25 ℃)である．

出典　森北出版「化学辞典（第2版）」

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

炭酸
たんさん
carbonic acid

化学式 H₂CO₃ 。二酸化炭素が水に溶けて生じる弱い二塩基酸。水溶液としてのみ存在する。炭酸の溶解度は共存する塩の濃度，水素イオン濃度，温度および二酸化炭素の分圧に比例する。アルカリ金属以外の金属塩は水に難溶である。

出典　ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

百科事典マイペディア

炭酸【たんさん】

化学式はH₂CO₃。炭酸ガスの水溶液中に存在し，水溶液としてのみ知られているきわめて弱い二塩基酸。清涼飲料用に炭酸ガスを水に溶解させたものも俗に炭酸という。

出典　株式会社平凡社

栄養・生化学辞典

炭酸

　H₂CO₃ (mw62.03)．二酸化炭素が水と結合した形の化合物で，きわめて弱い酸．体液の平衡に重要な役割を果たすなど，生体にとって重要な酸．

出典　朝倉書店