रसायन शास्त्र में, एक प्रणाली में एक संतुलन तब होता है जब एक ही दर पर दो विपरीत प्रतिक्रियाएं होती हैं। जिस बिंदु पर यह संतुलन होता है वह थर्मोडायनामिक्स द्वारा निर्धारित किया जाता है - या अधिक विशेष रूप से जारी ऊर्जा की मात्रा और प्रक्रिया से जुड़े एन्ट्रॉपी में परिवर्तन द्वारा निर्धारित किया जाता है। तापमान और दबाव की दी गई शर्तों के तहत, अभिकारकों और उत्पादों के बीच का अनुपात एक स्थिरांक होता है जिसे संतुलन स्थिरांक कहा जाता है। यदि आप कार्बन डाइऑक्साइड, CO2 के आंशिक दबाव को जानते हैं, तो आप समाधान में HCO3- की सांद्रता की गणना करने के लिए संतुलन स्थिरांक का उपयोग कर सकते हैं।
उन अभिक्रियाओं के रासायनिक समीकरण लिखिए जो घुली हुई कार्बन डाइऑक्साइड को कार्बोनिक एसिड, बाइकार्बोनेट और कार्बोनेट में बदल देती हैं। समीकरण इस प्रकार हैं:
इस श्रंखला की सभी अभिक्रियाएँ द्विमार्गी हैं, दूसरे शब्दों में अभिक्रिया आगे या विपरीत जा सकती है। आप संतुलन स्थिरांक का उपयोग करके संतुलन पर बाइकार्बोनेट, HCO3 की सांद्रता की गणना कर सकते हैं।
मान लें कि सिस्टम कमरे के तापमान और मानक वायुमंडलीय दबाव पर है, कार्बोनेट केवल है नगण्य मात्रा में मौजूद है, और यह कि बाइकार्बोनेट और कार्बोनिक एसिड प्रमुख प्रजातियां हैं समाधान। यह एक मान्य धारणा है यदि पीएच 8 या 9 या उससे कम है - तटस्थ और अम्लीय समाधानों में, दूसरे शब्दों में। अत्यधिक क्षारीय समाधानों में, आप इसके विपरीत धारणा बना सकते हैं - कि कार्बोनिक एसिड केवल मामूली मात्रा में मौजूद है, जबकि बाइकार्बोनेट और कार्बोनेट प्रमुख प्रजातियां हैं।
कार्बोनिक एसिड की सांद्रता को निम्नलिखित समीकरण में बदलें, जो एक उचित अनुमान है क्योंकि कार्बोनिक एसिड एक कमजोर एसिड है:
X. के लिए हल करें दोनों पक्षों को कार्बोनिक एसिड की सांद्रता से गुणा करके, फिर दोनों पक्षों का वर्गमूल लेकर। आपका उत्तर बाइकार्बोनेट की अनुमानित सांद्रता होगी।
संदर्भ
- "रासायनिक सिद्धांत, अंतर्दृष्टि की खोज, चौथा संस्करण"; पीटर एटकिंस और लोरेटा जोन्स; 2008
- यूटा स्टेट यूनिवर्सिटी: कार्बन डाइऑक्साइड और कार्बोनिक एसिड
लेखक के बारे में
सैन डिएगो में स्थित, जॉन ब्रेनन 2006 से विज्ञान और पर्यावरण के बारे में लिख रहे हैं। उनके लेख "प्लेंटी," "सैन डिएगो रीडर," "सांता बारबरा इंडिपेंडेंट" और "ईस्ट बेयू" में छपे हैं मासिक।" ब्रेनन ने कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन डिएगो से जीव विज्ञान में विज्ञान स्नातक किया है।
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