En química, se produce un equilibrio en un sistema cuando se producen dos reacciones opuestas a la misma velocidad. El punto en el que se produce este equilibrio lo establece la termodinámica, o más específicamente, la cantidad de energía liberada y el cambio en la entropía asociado con el proceso. En determinadas condiciones de temperatura y presión, la relación entre reactivos y productos es una constante llamada constante de equilibrio. Puede usar constantes de equilibrio para calcular la concentración de HCO3- en una solución si conoce la presión parcial de dióxido de carbono, CO2.
Escribe las ecuaciones químicas para las reacciones que convierten el dióxido de carbono disuelto en ácido carbónico, bicarbonato y carbonato. Las ecuaciones son las siguientes:
Todas las reacciones de esta serie son bidireccionales, en otras palabras, la reacción puede ir hacia adelante o hacia atrás. Puede calcular la concentración de bicarbonato, HCO3, en equilibrio utilizando constantes de equilibrio.
Suponga que el sistema está a temperatura ambiente y presión atmosférica estándar, que el carbonato es solo presente en cantidades insignificantes, y que el bicarbonato y el ácido carbónico son las especies dominantes en solución. Esta es una suposición válida si el pH es de 8 o 9 o menos, en otras palabras, en soluciones neutras y ácidas. En soluciones altamente alcalinas, puede suponer lo contrario: que el ácido carbónico está presente solo en cantidades menores, mientras que el bicarbonato y el carbonato son las especies dominantes.
Sustituya la concentración de ácido carbónico en la siguiente ecuación, que es una aproximación razonable ya que el ácido carbónico es un ácido débil:
Solución para x multiplicando ambos lados por la concentración de ácido carbónico, luego sacando la raíz cuadrada de ambos lados. Su respuesta será la concentración estimada de bicarbonato.
Referencias
- "Principios químicos, la búsqueda de la percepción, cuarta edición"; Peter Atkins y Loretta Jones; 2008
- Universidad del Estado de Utah: dióxido de carbono y ácido carbónico
Sobre el Autor
John Brennan, con sede en San Diego, ha estado escribiendo sobre ciencia y medio ambiente desde 2006. Sus artículos han aparecido en "Plenty", "San Diego Reader", "Santa Barbara Independent" y "East Bay Mensualmente ". Brennan tiene una licenciatura en biología de la Universidad de California, San Diego.
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