碳酸的理化特性
物理性质
碳酸酸性极低，其饱和水溶液pH约为5.6，其水溶液显酸性故可以使指示剂变色（可以使石蕊溶液变红色）。
化学性质
结构简式：HO—CO—OH在CO₂溶于水时形成。
纯的碳酸以C(OH)4存在是个不稳定的晶体，遇水剧烈分解。
碳酸是一种二元酸，其电离分为两步：
H₂CO₃ ⇌ HCO₃- + H+ ； Ka1 = 4.2×10-7 mol/L； pKa1 = 6.38(25 °C)
HCO3-⇌ CO32- + H+ ； Ka2 = 5.61×10-11 mol/L； pKa2 = 10.25 (25 °C)
需要注意的是，以上所述值并不适用于实际估算碳酸的酸性，因为单个碳酸分子的酸性比醋酸和甲酸都要强。实际上，碳酸分子只出现在二氧化碳和水的动态平衡中，其浓度比二氧化碳低得多，故酸度实际上较低。
化学反应
生成和分解
CO2溶于水生成碳酸，方程式为：CO2+H2O⇌H2CO3
碳酸不稳定、易分解，分解生成CO2和H2O，方程式为：H2CO3⇌H2O+CO2↑
两种情况同时存在，达到动态平衡，方程式用“⇌”表示
复分解反应
在实验室里，二氧化碳常用稀盐酸与大理石（或石灰石，主要成分都是碳酸钙）反应来制取。反应的化学方程式可以表示如下：
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 +H2CO3（两种化合物互相交换成分）
碳酸不稳定容易分解成二氧化碳和水 H₂CO3⇌H2O+CO2↑
总的方程式是：
CaCO₃+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ （反应有气体和水生成）
酸性
碳酸是二元弱酸，会分步电离，有微腐蚀性。
H2CO3⇌HCO3-+H+
HCO3-⇌CO32-+H+
碳酸显酸性，会使紫色石蕊试液变成红色。二氧化碳在溶液中大部分是以微弱结合的水合物形式存在，只有一小部分形成碳酸（H2CO3）——饱和CO2溶液中只有1%的CO2与H2O化合成碳酸。在常温时，CO2 ：H2CO3为600 ：1。碳酸的热稳定性很差。碳酸加热时全部分解并放出二氧化碳。碳酸在碱的作用下，能生成酸式碳酸盐M(HCO3)2和碳酸盐MCO3（M代表二价金属）。许多金属的酸式碳酸盐的溶解度稍大于正盐，其溶解度和Pco2（二氧化碳分压）有关。Pco2大，碳酸盐溶解于水；Pco2小（或升温），析出碳酸盐，自然界的钟乳石就是这样形成的。硬水加热软化就是因为生成了碳酸盐沉淀。所有的酸式碳酸盐受热均分解为CO2和相应的正盐。
已制备出纯碳酸（碳酸晶体），但条件非常苛刻，要保存在绝对无水的条件下，不然纯碳酸会剧烈分解。
