Kyselina uhličitá (CA) je klíčovým prvkem v rovnováze mezi oxidem uhličitým, vodou a mnoha minerály. Přesto mnoho jejích vlastností buď nebylo vůbec studováno, nebo byly špatně pochopeny. Její krátká životnost v přítomnosti vlhkosti byla hlavní překážkou v úsilí o její studium. V posledních dvou desetiletích došlo k trvalému, i když pomalému pokroku v detekci, syntéze a zkoumání CA v různých fázích – jako molekuly v plynné fázi, v krystalickém stavu, jako adsorbátu na povrchu minerálů a ve vodných roztocích. Například ultrarychlé časově rozlišené spektroskopické experimenty a výpočty volné energie založené na molekulární dynamice s využitím Kohn-Shamovy teorie funkcionálu hustoty ukázaly, že pKa CA je přibližně 3,5, což činí její kyselost srovnatelnou s kyselinou mravenčí. Bylo rovněž zkoumáno složení její plynné fáze, pokud jde o její konformní a oligomerní populaci. Byly syntetizovány tenké filmy krystalických polymorfů kyseliny uhličité a charakterizovány pomocí infračervených a Ramanových spekter. Vzhledem k obtížím spojeným s prováděním experimentů při zkoumání CA hrálo významnou roli počítačové modelování. Pomocí víceúrovňového modelovacího přístupu se podařilo prozkoumat několik modelových krystalových struktur, které mají charakteristické motivy vodíkových vazeb. Jejich vibrační spektra byla porovnána se spektry získanými z experimentů. Modelový krystal tvořený řetězovitě vázanými vodíkovými molekulami odpovídá experimentálním vibračním spektrům kyseliny β-uhličité lépe než krystal, v němž je motiv dvourozměrný (listový). Předpokládáme, že za suchých podmínek je takový krystal stabilní pod 359 K při 1 atm. V tomto tematickém článku přinášíme shrnutí naší práce o kyselině uhličité a také přehled příspěvků ostatních autorů.
.