碳酸根离子在水中显碱性是因为碳酸根离子同水发生电离，在水中主要形成HCO3-，这种离子本身是带负电荷的，对于弱碱，它能够将其分解产生氢离子，进而产生碱性效果。而碳酸显酸性是由于水的水解，将碳酸分解成该离子，表现出酸性反应。由此可以看出，碳酸根离子有一定的碱性和酸性，因此在碳酸和水结合的时候会显示出不同的反应。