Keemias tekib süsteemis tasakaal, kui kaks vastandlikku reaktsiooni toimub sama kiirusega. Selle tasakaalu tekkimise aja määrab termodünaamika - või täpsemalt vabanenud energia hulk ja protsessiga seotud entroopia muutus. Teatud temperatuuri ja rõhu tingimustes on reagentide ja saaduste suhe konstant, mida nimetatakse tasakaalukonstandiks. HCO3- kontsentratsiooni arvutamiseks lahuses võite kasutada tasakaalukonstandi, kui teate süsinikdioksiidi, CO2 osalist rõhku.
Kirjutage keemiliste võrrandite reaktsioonid, mis muudavad lahustunud süsinikdioksiidi süsihappeks, vesinikkarbonaadiks ja karbonaadiks. Võrrandid on järgmised:
Kõik selle seeria reaktsioonid on kahesuunalised, teisisõnu, reaktsioon võib minna edasi või tagasi. Bikarbonaadi HCO3 kontsentratsiooni tasakaalus saate arvutada tasakaalu konstantide abil.
Oletame, et süsteem on toatemperatuuril ja tavalisel atmosfäärirõhul, see karbonaat on ainult neid leidub tühistes kogustes ning et vesinikkarbonaat ja süsinikhape on domineerivad liigid lahendus. See on õige eeldus, kui pH on 8 või 9 või alla selle - teisisõnu neutraalsetes ja happelistes lahustes. Väga leeliselistes lahustes võite teha vastupidise oletuse - et süsinikhapet esineb ainult väikestes kogustes, samas kui vesinikkarbonaat ja karbonaat on domineerivad liigid.
Asendage süsinikhappe kontsentratsioon järgmisesse võrrandisse, mis on mõistlik lähend, kuna süsihape on nõrk hape:
Lahendage X-le korrutades mõlemad pooled süsihappe kontsentratsiooniga, võttes seejärel mõlema külje ruutjuure. Teie vastus on vesinikkarbonaadi hinnanguline kontsentratsioon.
Viited
- "Keemilised põhimõtted, otsingutepagas, 4. väljaanne"; Peter Atkins ja Loretta Jones; 2008
- Utahi osariigi ülikool: süsinikdioksiid ja süsinikhape
Autori kohta
San Diegos asuv John Brennan on alates 2006. aastast kirjutanud teadusest ja keskkonnast. Tema artikleid on ilmunud "Plenty", "San Diego Reader", "Santa Barbara Independent" ja "East Bay" Kord kuus. "Brennanil on San Diegos California ülikoolis bakalaureusekraad bioloogias.
Foto autorid
Comstock / Comstock / Getty Images