[[파일:carbonic acid.png]] [목차] == 개요 == '''탄산'''([[炭]][[酸]], carbonic acid)은 [[이산화 탄소]]가 수화된 산이다. '''카보닐산'''이라고도 한다. [[화학식]]은 H,,2,,CO,,3,, 또는 O=C(OH),,2,,.[* [[작용기]]를 살려서 [[시성식|HOCOOH]]로 쓰는 곳도 있다.] 흔히 볼 수 있는 것은 [[이산화 탄소]]가 물에 녹았을 때다. 이산화 탄소를 탄산가스라고도 부르는 것은 여기에서 유래된 것이다.[* [[이산화황]]을 아황산가스라고도 부르는 것 역시 이산화황이 물에 녹으면 아황산이 되기 때문이다.] 이산화 탄소가 녹은 물은 [[탄산수]]라 한다. 탄산수에서는 탄산과 이산화 탄소가 평형을 이루게 된다. || CO,,2,, + H,,2,,O ↔ H,,2,,CO,,3,, || 이때, 대부분의 이산화 탄소는 탄산으로 변하지 않고 그냥 물에 녹아 있고, 소량만이 탄산으로 전환된다. 그리고 전환된 탄산 중 소량만이 이온화된다. 게다가 촉매 없이는 전환되는 속도도 느려서 실제로 위와 같은 평형상태가 되려면 오랜 시간이 필요하다. 이래 저래 뭔가 시원찮은 반응이다.[[맥주]]의 경우 [[발효]] 과정에서 탄산이 만들어진다. 거꾸로, 화학반응의 결과물이 일단 탄산이라면(예를 들면 포름산을 산화), 그 탄산은 대부분 위의 반응을 거쳐 물과 이산화 탄소로 분해된다. 탄산의 불안정성은 같은 자리 다이올 등 탄소 원자 하나에 -OH 기가 두 개 붙어 있는 물질의 일반적인 특징으로, 같은 자리 다이올이 물이 빠져나가고 [[알데하이드]]나 [[케톤]]이 되듯이 탄산 역시 그렇게 반응이 진행되어 이산화 탄소가 된다. 발효에 의해 탄산이 만들어지는 것은 [[김치]]도 마찬가지인데 잘 익은 김치는 톡 쏘는 탄산이 생성 된다. 탄산은 [[약산]]으로서 탄산염과 중탄산염의 2가지의 염을 생성한다. 탄산이 많은 상태에서 [[염기(화학)|염기]]를 넣으면 중탄산염이 생성되고, 염기가 많은 상태에서 탄산을 넣으면 탄산염이 생성된다. 탄산 [[이온(화학)|이온]]은 CO,,3,,^^2-^^인데, 이로 인해 [[삼산화 탄소]](carbon trioxide, 카본 트라이옥사이드) 드립이 있는데 실제로 '''그런 물질이 있다.''' [[https://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_trioxide|영어 위키백과]] [[이산화 탄소]]와 [[산소]]원자가 반응하면 생기는 매우 불안정한 물질이라고 한다. 탄산을 녹인 탄산수나 탄산음료를 마시면 트림이 나오게 된다. 이걸 노리고 소화제 대용으로 쓰기도 한다. == 신체에서 == 신체의 [[혈액]]은 pH 값이 잘 변하지 않아서 웬만큼의 [[산(화학)|산]]이나 [[염기(화학)|염기]]가 추가되어도 pH 7.4 에서 +/-0.05 정도만 변할 뿐이다. 작아보이지만 로그 단위이기에 약 12% 정도의 차이이다. 이런 용액을 [[완충용액]](a buffer solution)이라 하는데, 혈액이 완충용액이 되는 이유는 탄산과 그 염인 중탄산염이 녹아 있기 때문이다. NaOH와 같은 강염기가 첨가되어 수산화 이온(OH^^-^^)이 생기면 ||H,,2,,CO,,3,,(aq) + OH^^-^^(aq) → HCO,,3,,^^-^^(aq) + H,,2,,O(l)|| 처럼 탄산(H,,2,,CO,,3,,)이 '출동해서' 염기를 줄이고 HCl과 같은 강산이 첨가되어 H^^+^^ 이온으로 인해 [[옥소늄 이온]](H,,3,,O^^+^^)이 생기면 ||HCO,,3,,^^-^^(aq) + H,,3,,O^^+^^(aq) → H,,2,,CO,,3,,(aq) + H,,2,,O(l)|| 처럼 중탄산염(HCO,,3,,^^-^^) 덕택에 산성이 줄어든다. 이러한 중탄산염과 탄산은 [[호흡]]을 통해 이산화 탄소를 제거하는 과정에서 생성된다. 원래 이산화 탄소의 수화작용(水化作用)은 [[촉매]] 없이는 매우 느리다. 그러나 [[적혈구]]에는 탄산 탈수 효소가 있어서, 신체 조직의 이산화 탄소가 빠르게 탄산으로 변할 수 있다. 아울러 그 효소는 만들어진 탄산으로부터 수소 이온 하나씩을 분리시켜 중탄산염이 혈액에 녹아 있는 형태로 변환하는 역할도 한다. ||H,,2,,CO,,3,, → H^^+^^ + HCO,,3,,^^-^^(중탄산염)|| [[폐]]에서는 이 과정이 반대로 돼서 중탄산염이 다시 CO,,2,,로 바뀌어 날숨에 섞여서 배출된다. 이 과정에서의 탄산과 중탄산염이 완충용액까지 제공해주니 꿩 먹고 알 먹고. == 탄산음료에서 == [[콜라]], [[사이다]] 등 [[탄산음료]]의 제조공정을 보면 대기압의 수배에 달하는 압력을 가하고 온도를 서서히 낮추는 방법으로 이산화 탄소를 녹이는데, 이 녹은 이산화 탄소의 단지 일부만 탄산으로 전환된다. 그리고 시원한 느낌을 주는 것은 탄산이 아니라 녹아 있는 이산화 탄소이기 때문에 탄산을 만들어 녹이는 것은 아니다. 간단히 말해 '''탄산은 그냥 산의 한 종류'''이다. 여담으로 탄산음료가 여드름을 유발한다는 소리가 있는데, 아직 음식과 여드름간의 상관 관계는 구체적으로 밝혀진 것이 없고 탄산은 그저 말 그대로 '''[[산(화학)|산]]'''의 한 종류일 뿐이다. == 기타 == 탄산은 바다 속으로 녹아 들어가지만, 탄소가 분리되어 석회암이 되어 퇴적된다. 지구과학 탄소 순환에서 이 내용을 다룬다. 빗물이나 지하수가 약산성을 띄는 이유 중 하나가 이 탄산 때문이다. 포화 지방산인 [[에탄산]]과는 관계 없는 물질이다.[* 보통 빙초산이나 아세트산으로 많이 부르다 보니 에탄산이라는 명칭이 익숙치 않아 익숙한 단어인 탄산으로 부르는 경우가 있다.] [[타갈로그어]]로는 [[병뚜껑]]을 의미한다. (말 그대로 'tansan'이다!) 유래는 위의 탄산에서 온 게 맞다고 한다. 아이스크림 등에 들어가는 팝핑캔디는 설탕 입자 안에 탄산을 가둬놓아 침에 의해 녹으면 탄산이 터져나오는 원리를 이용한 과자이다. [각주] [[분류:무기화합물]][[분류:탄소 화합물]][[분류:카복실산]][[분류:수용액]]