--- title: "Угольная кислота H2CO3: свойства, реакции и получение" description: "Угольная кислота H2CO3: молярная масса 62 г/моль, физические и химические свойства, уравнения реакций, получение, применение и задания ЕГЭ." url: https://neuromisha.ru/spravochnik/veshchestva/ugolnaya-kislota/ dateModified: 2026-10-09 author: "Редакция НейроМиши" --- # Угольная кислота H2CO3: свойства, получение, применение Угольная кислота H2CO3 — слабая двухосновная неустойчивая кислота, молярная масса 62 г/моль. ## Ключевые факты | Что | Значение | | --- | --- | | Формула | H2CO3 | | Класс | кислота (слабая, двухосновная, кислородсодержащая, неустойчивая) | | Молярная масса | 62 г/моль (для расчётов ЕГЭ), по массам IUPAC 62,03 г/моль | | Степень окисления углерода | +4 (высшая) | | Валентность углерода | IV | | Основность | двухосновная, соли — карбонаты и гидрокарбонаты | | Устойчивость | в чистом виде не выделена, существует только в растворе | ## Что такое угольная кислота? Угольная кислота H2CO3 образуется, когда углекислый газ растворяется в воде. Но она крайне неустойчива: в растворе постоянно идёт обратный распад на воду и CO2, поэтому выделить её в чистом виде нельзя. Углерод в ней находится в высшей степени окисления +4. Слабость и непрочность угольной кислоты определяют почти всё, что нужно знать про неё в школьной химии. Любая более сильная кислота вытесняет её из карбонатов, и раствор вскипает от выделяющегося газа. А из-за двух атомов водорода она образует два ряда солей: карбонаты и гидрокарбонаты. ## Физические свойства угольной кислоты | Свойство | Значение | | --- | --- | | Агрегатное состояние | в свободном виде не существует; водный раствор углекислого газа | | Цвет и запах | бесцветный раствор без запаха, на вкус слегка кисловатый | | Доля молекул ~H2CO3~ | меньше одного процента растворённого CO2: остальное находится в виде молекул газа в воде | | Растворимость ~CO2~ в воде | меньше одного объёма газа на один объём воды при 20 °C; с повышением давления растёт | | Устойчивость | при нагревании и снижении давления быстро распадается; на этом основано «шипение» газировки | ## Химические свойства угольной кислоты Угольная кислота даёт реакции слабой кислоты: со щелочами, карбонатами и нерастворимыми карбонатами. Её главное свойство — обратимое разложение на воду и углекислый газ, а ещё то, что её вытесняют из солей любые более сильные кислоты. - H2CO3 ⇄ H2O + CO2↑ — Обратимое разложение (нагревание или понижение давления сдвигает равновесие вправо) - H2CO3 + 2NaOH → Na2CO3 + 2H2O — С избытком щёлочи: средняя соль - H2CO3 + NaOH → NaHCO3 + H2O — С недостатком щёлочи: кислая соль - H2CO3 + Na2CO3 → 2NaHCO3 — С карбонатом натрия: гидрокарбонат - H2CO3 + CaCO3 → Ca(HCO3)2 — С карбонатом кальция: растворимый гидрокарбонат Последняя реакция объясняет образование сталактитов: вода с растворённым углекислым газом растворяет известняк и приносит гидрокарбонат кальция, а при выделении газа из капли снова выпадает карбонат кальция. ## Получение угольной кислоты **Растворением углекислого газа.** Углекислый газ при растворении в воде частично соединяется с ней. Реакция обратима, равновесие сильно смещено влево, поэтому кислоты в растворе мало. - CO2 + H2O ⇄ H2CO3 **Вытеснением из карбоната.** При действии сильной кислоты на карбонат угольная кислота образуется на мгновение и сразу распадается, поэтому в итоговом уравнении записывают воду и газ. - Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2↑ ## Качественная реакция Карбонат-ион узнают по реакции с любой сильной кислотой: раствор «вскипает» из-за выделения углекислого газа без запаха. Газ пропускают через известковую воду, и она мутнеет, потому что выпадает белый осадок карбоната кальция. - CO3^2- + 2H^+ → H2O + CO2↑ ## Применение угольной кислоты - газированные напитки и минеральная вода: углекислый газ придаёт им вкус и шипение; - приготовление теста: гидрокарбонат натрия выделяет CO2 и разрыхляет выпечку; - природные процессы: растворение известняка, образование карстовых пещер и сталактитов; - регулирование кислотности воды в аквариумах и бассейнах. Меры предосторожности. Сама угольная кислота в газировке безопасна, но закрытую бутылку с газированной водой нельзя нагревать и встряхивать из-за давления газа. Накопление углекислого газа в плохо проветриваемом помещении опасно для дыхания. ## Молярная масса угольной кислоты M(H2CO3) = 2·1 + 12 + 3·16 = 62 г/моль. По массам IUPAC до сотых — 62,03 г/моль. ## Как это спрашивают на ЕГЭ и ОГЭ? - [Задание 3: степень окисления и валентность](https://neuromisha.ru/ege/himiya/zadanie-3/) — Степень окисления и валентность: у углерода в H2CO3 степень окисления +4, валентность IV. - [Задание 5: классы неорганических веществ](https://neuromisha.ru/ege/himiya/zadanie-5/) — Классификация: слабая двухосновная кислородсодержащая кислота, соли — карбонаты и гидрокарбонаты. - [Задание 6: свойства гидроксидов и солей](https://neuromisha.ru/ege/himiya/zadanie-6/) — Свойства гидроксидов и солей: вытеснение слабой кислоты сильной, кислые и средние соли. - [Задание 7: реагенты и продукты реакции](https://neuromisha.ru/ege/himiya/zadanie-7/) — Реагенты и продукты: реакции карбонатов с кислотами и углекислого газа со щелочами. - [Задание 21: гидролиз солей и среда](https://neuromisha.ru/ege/himiya/zadanie-21/) — Гидролиз солей: карбонат-ион как анион слабой кислоты даёт щелочную среду. ## Вопросы и ответы ### Чему равна молярная масса угольной кислоты? M(H2CO3) = 2·1 + 12 + 3·16 = 62 г/моль. По массам IUPAC до сотых получается 62,03 г/моль. ### Почему угольную кислоту нельзя получить в чистом виде? Молекула H2CO3 неустойчива: в растворе она распадается на воду и углекислый газ быстрее, чем накапливается. При попытке упарить раствор газ улетает. ### Какие соли образует угольная кислота? Двухосновная кислота даёт средние соли — карбонаты, например Na2CO3, и кислые — гидрокарбонаты, например NaHCO3. Гидрокарбонаты кальция, магния и бария растворимы, а карбонаты этих металлов нет; у натрия наоборот: гидрокарбонат растворим хуже карбоната. ### Что произойдёт, если налить соляную кислоту на мел? Выделится углекислый газ: соляная кислота сильнее угольной и вытесняет её из карбоната кальция. Образовавшаяся H2CO3 тут же распадается на воду и газ, поэтому раствор шипит. ## Источники - [ФИПИ: демоверсия, спецификация и кодификатор ЕГЭ по химии (проект на 2027 год)](https://doc.fipi.ru/ege/demoversii-specifikacii-kodifikatory/2027/hi_11_2027.zip) — номера заданий и перечень проверяемого содержания - [CIAAW (комиссия IUPAC по изотопам и атомным весам): стандартные атомные веса](https://www.ciaaw.org/atomic-weights.htm) — атомные массы для молярной массы - О. С. Габриелян. Химия: учебники для 8–9 и 10–11 классов — школьный уровень свойств, получения и применения веществ ## Другие справочные таблицы - [Все вещества справочника](https://neuromisha.ru/spravochnik/veshchestva/) - [Молярная масса: калькулятор](https://neuromisha.ru/spravochnik/molyarnaya-massa/) - [Таблица кислот и кислотных остатков](https://neuromisha.ru/materialy/tablica-kislot/) - [Гидролиз солей](https://neuromisha.ru/spravochnik/gidroliz-soley/) - [Сильные и слабые электролиты](https://neuromisha.ru/spravochnik/silnye-i-slabye-elektrolity/) - [Названия солей](https://neuromisha.ru/spravochnik/nazvaniya-soley/) --- Источник: https://neuromisha.ru/spravochnik/veshchestva/ugolnaya-kislota/ — НейроМиша, Редакция НейроМиши.