A kémia során az egyensúly akkor lép fel, ha két ellentétes reakció történik azonos sebességgel. Az egyensúly kialakulásának pontját a termodinamika határozza meg - pontosabban a felszabaduló energia mennyisége és a folyamathoz kapcsolódó entrópia változása. Adott hőmérsékleti és nyomási körülmények között a reagensek és a termékek aránya állandó, az úgynevezett egyensúlyi állandó. Az egyensúlyi állandók segítségével kiszámíthatja a HCO3- koncentrációját egy oldatban, ha ismeri a szén-dioxid, a CO2 parciális nyomását.
Írja ki azoknak a reakcióknak a kémiai egyenleteit, amelyek az oldott szén-dioxidot szénsavvá, hidrogén-karbonáttá és karbonáttá alakítják. Az egyenletek a következők:
Ebben a sorozatban az összes reakció kétirányú, más szóval, a reakció haladhat előre vagy fordítva. Kiszámíthatja az egyensúlyi hidrogén-karbonát, a HCO3 koncentrációját az egyensúlyi állandók segítségével.
Tegyük fel, hogy a rendszer szobahőmérsékleten és normál légköri nyomáson van, csak a karbonát elhanyagolható mennyiségben vannak jelen, és hogy a hidrogén-karbonát és a szénsav az uralkodó faj megoldás. Ez akkor érvényes feltételezés, ha a pH értéke 8 vagy 9 vagy ennél alacsonyabb - más szavakkal semleges és savas oldatokban. Erősen lúgos oldatokban ellenkezőleg feltételezhető - a szénsav csak kisebb mennyiségben van jelen, míg a hidrogén-karbonát és a karbonát a domináns faj.
Helyettesítse a szénsavkoncentrációt a következő egyenlettel, amely ésszerű közelítés, mivel a szénsav gyenge sav:
Oldja meg X-et szorozva mindkét oldalt a szénsav koncentrációjával, majd megfogva mindkét oldal négyzetgyökét. A válasz a bikarbonát becsült koncentrációja lesz.
Hivatkozások
- "Kémiai alapelvek, az Insight keresése, 4. kiadás"; Peter Atkins és Loretta Jones; 2008
- Utah Állami Egyetem: Szén-dioxid és szénsav
A szerzőről
A San Diegóban működő John Brennan 2006 óta ír a tudományról és a környezetről. Cikkei megjelentek a "Plenty", a "San Diego Reader", a "Santa Barbara Independent" és az "East Bay" lapokban. Havonta. "Brennan biológiai tudományokból szerzett diplomát a Kaliforniai Egyetemen, San Diegóban.
Fotók
Comstock / Comstock / Getty Images