Ακούτε μια ικανοποιητική μύτη και βλέπετε ότι το αφρό ανεβαίνει στην κορυφή ενός μπουκαλιού όταν ανοίγετε ένα ανθρακούχο ποτό. Οι φυσαλίδες που δημιουργούν αυτό το αποτέλεσμα είναι μόρια αερίου διοξειδίου του άνθρακα διαλυμένα σε νερό. Μπορεί να είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς, αλλά το CO2 είναι διαλυτό στο νερό, καθώς το νερό περιβάλλει μόρια διοξειδίου του άνθρακα και δρα ως κλουβί γύρω από αυτά.
Μόριο φόρτισης
Ένας λόγος που ένα αέριο όπως το διοξείδιο του άνθρακα διαλύεται στο νερό είναι το φορτίο του. Το CO2 αποτελείται από ένα άτομο άνθρακα και δύο άτομα οξυγόνου. Τα άτομα μοιράζονται ηλεκτρόνια, αλλά δεν μοιράζονται αυτά τα ηλεκτρόνια ομοιόμορφα - τα άκρα οξυγόνου ενός μορίου CO2 έχουν ελαφρώς αρνητικό φορτίο. Τα μόρια του νερού προσελκύονται σε αυτές τις πολικές περιοχές, επιτρέποντας στο CO2 να διαλύεται στο νερό.
Η Διαλυτική Διαδικασία
Τα μόρια διοξειδίου του άνθρακα πρέπει πρώτα να περάσουν το φράγμα αέρα και νερού για να διαλυθούν στο νερό. Μόλις το CO2 διασχίσει την επιφάνεια του νερού, τα μόρια αποκτούν ένα κέλυφος μορίων νερού και μεταφέρουν από αέριο διοξείδιο του άνθρακα, ή CO2 (g), σε διοξείδιο του άνθρακα σε ένα υδατικό διάλυμα ή CO2 (υδ.). Αυτή η διαδικασία είναι πολύ αργή.
Ισορροπία
Δεν παραμένουν διαλυμένα όλα τα μόρια CO2 στο νερό - ένα κλάσμα αυτών αντιδρά με νερό για να σχηματίσει ανθρακικό οξύ ή H2CO3. Αυτή η αντίδραση είναι επίσης πολύ αργή. Η ισορροπία δημιουργείται μεταξύ CO2, H2O και H2CO3. Το ανθρακικό οξύ είναι ασθενές και μπορεί να διαχωριστεί σε όξινο ανθρακικό ή ανθρακικό. Το υδρογόνο παράγεται από αυτές τις αντιδράσεις, το οποίο δίνει ανθρακούχο νερό ελαφρώς όξινο ρΗ.
Διαδικασία άνθρακα
Όταν ανοίγετε ένα μπουκάλι σόδα ή ανθρακούχο νερό, παρατηρείτε ότι σχηματίζονται μικροσκοπικές φυσαλίδες και ανεβαίνουν στην κορυφή του υγρού. Όταν τα εργοστάσια παράγουν ανθρακούχα ποτά, προσθέτουν CO2 στο νερό με υψηλή πίεση για να κάνουν περισσότερο από το αέριο CO2 να διαλύεται από ό, τι φυσικά. Το διοξείδιο του άνθρακα προστίθεται συνήθως στο κρύο νερό επειδή η διαλυτότητά του στο νερό μειώνεται καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία. Ίσως παρατηρήσετε μια σόδα να είναι "επίπεδη" ή να χάσετε την ενανθράκωση της. Επειδή η έλξη μεταξύ νερού και διοξειδίου του άνθρακα δεν είναι τόσο ισχυρή όσο μεταξύ νερού και σακχάρου, για παράδειγμα, μόρια CO2 απελευθερώνονται από το διάλυμα.
