Wie stellt man Kohlensäure her?

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Von Experte ThomasJNewton bestätigt

Kohlensäure H₂CO₃ kann man aus Alkalicarbonaten oder Hydrogencarbonaten mit HCl in nichtwäßrigen Lösungsmitteln herstellen. Am einfachsten gelingt es in Ether bei −35 °C, wobei man ein bei −48 °C schmelzendes Etherat H₂CO₃⋅Et₂O erhält, das bis −5 °C beständig ist. Eine exo­ti­sche Syntheseroute zu reiner, nicht ether­stabi­li­sier­ter Koh­len­säure führt über KHCO₃ und HCl bei −195 °C; man sublimiert bei −100 °C und erhält die reine Kohlensäure als farb­losen Festkörper.

Kohlensäure zerfällt in einer Gleichgewichtsreaktion zu CO₂+H₂O, hat aber kei­nen ef­fi­zi­en­ten Reaktionsweg zur Gleichgewichtsinstellung; der Zerfall wird aber von Was­ser kata­lysiert und läuft daher autokatalytisch ab, weil jeder Zerfall ein neues H₂O erzeugt, das dann andere H₂CO₃-Moleküle angreift.

In wäßrigen CO₂-Lösungen sind ca. 99.7% des CO₂ physikalisch gelöst und stehen im Gleich­gewicht zu 3‰ H₂CO₃, das eine mäßig starke Säure ist und mit Wasser zu Hy­dro­gen­carbonat reagiert:

H₂CO₃ + H₂O ⟶ H₃O⁺ + HCO₃⁻       pK₁=3.88

meist gibt man jedoch eine „scheinbare“ Säurekonstante an, nämlich für die Reaktion

CO₂ + 2 H₂O ⟶ H₃O⁺ + HCO₃⁻       pK₁=6.35

und in dieser Konvention ist die „Kohlensäure“ (sprich: gelöstes CO₂) nur eine schwa­che Säure.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Chemiestudium mit Diss über Quanten­chemie und Thermodynamik

Kohlenstoffdioxid CO2 löst sich als Gas in Wasser H2O. Davon reagiert ein ganz kleiner Teil zu Kohlensäure H2CO3.

Aus Wikipedia: Im Labor ist es gelungen, Kohlensäure (im engeren Sinn) als Reinsubstanz zu erzeugen. Bei tiefen Temperaturen und unter absoluter Abwesenheit von Wasser oder Metallionen (beide katalysieren stark die Zersetzungsreaktion zu Kohlenstoffdioxid und Wasser) kann die Kohlensäure H2CO3 als wasserklare, farblose Flüssigkeit dargestellt werden.

https://de.wikipedia.org/wiki/Kohlens%C3%A4ure

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung

Reine Kohlensäure ist nur unter sehr drastischen Bedingungen herstellbar.

Wie schon korrekt erwähnt, entsteht eine schwache Lösung durch Reaktion von Kohlendioxid mit Wasser (unter Druck).

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – MSc in Biochemie

Indem man Kohlendioxid in Wasser "einpresst" / durch"blubbern" lässt. Dann löst sich ein Teil des CO2 im Wasser, das Ergebnis ist Kohlensäure.

(So wie es ein "Sodastream" oder andere dieser Wassersprudler machen.)