В химията равновесието настъпва в системата, когато две противоположни реакции протичат със същата скорост. Точката, в която настъпва това равновесие, се определя от термодинамиката - или по-точно от количеството освободена енергия и промяната в ентропията, свързана с процеса. При определени условия на температура и налягане съотношението между реагентите и продуктите е константа, наречена константа на равновесие. Можете да използвате равновесни константи за изчисляване на концентрацията на HCO3- в разтвор, ако знаете парциалното налягане на въглеродния диоксид, CO2.
Запишете химическите уравнения за реакциите, които превръщат разтворения въглероден диоксид във въглеродна киселина, бикарбонат и карбонат. Уравненията са както следва:
Всички реакции в тази поредица са двупосочни, с други думи, реакцията може да върви напред или обратно. Можете да изчислите концентрацията на бикарбонат, HCO3, в равновесие, като използвате равновесни константи.
Да приемем, че системата е със стайна температура и стандартно атмосферно налягане, това е само карбонатът присъстват в незначителни количества и че бикарбонатът и въглеродната киселина са доминиращите видове в решение. Това е валидно предположение, ако рН е 8 или 9 или по-ниско - с други думи в неутрални и киселинни разтвори. При силно алкалните разтвори можете да направите обратното предположение - че въглеродната киселина присъства само в незначителни количества, докато бикарбонатът и карбонатът са доминиращи видове.
Заместете концентрацията на въглеродна киселина в следното уравнение, което е разумно приближение, тъй като въглеродната киселина е слаба киселина:
Решете за X чрез умножаване на двете страни по концентрацията на въглеродна киселина, след което вземането на квадратния корен от двете страни. Вашият отговор ще бъде приблизителната концентрация на бикарбонат.
Препратки
- „Химически принципи, търсенето на прозрение, 4-то издание“; Питър Аткинс и Лорета Джоунс; 2008
- Държавен университет в Юта: Въглероден диоксид и въглеродна киселина
за автора
Базиран в Сан Диего, Джон Бренан пише за науката и околната среда от 2006 г. Статиите му са се появявали в „Изобилие“, „Читалня в Сан Диего“, „Санта Барбара Индипендънт“ и „Източен залив Ежемесечно. "Бренан е бакалавър по биология от Калифорнийския университет в Сан Диего.
Снимки Кредити
Comstock / Comstock / Getty Images