Du hører et tilfredsstillende sus og ser brus stige til toppen av en flaske når du åpner en kullsyreholdig drikk. Boblene som skaper den effekten er molekyler av karbondioksidgass oppløst i vann. Det kan være vanskelig å forestille seg, men CO2 er løselig i vann, ettersom vann omgir karbondioksidmolekyler og fungerer som et bur rundt dem.
Molecule Charge
En grunn til at en gass som karbondioksid oppløses i vann, er ladningen. CO2 består av ett karbonatom og to oksygenatomer. Atomer deler elektroner, men de deler ikke elektronene jevnt - oksygenendene til et CO2-molekyl har en liten negativ ladning. Vannmolekyler tiltrekkes av disse polare områdene, slik at CO2 kan oppløses i vann.
Oppløsningsprosessen
Karbondioksidmolekyler må først passere luft- og vannbarrieren for å oppløses i vann. Når CO2 krysser vannoverflaten, får molekylene et skall av vannmolekyler og overføres fra karbondioksydgass, eller CO2 (g), til karbondioksid i en vandig løsning, eller CO2 (aq). Denne prosessen er veldig treg.
Likevekt
Ikke alle CO2-molekyler forblir oppløst i vann - en brøkdel av dem reagerer med vann for å danne karbonsyre, eller H2CO3. Denne reaksjonen er også veldig treg. Likevekt er etablert mellom CO2, H2O og H2CO3. Karbonsyre er svak og kan skille seg fra bikarbonat eller karbonat; hydrogen produseres fra disse reaksjonene, noe som gir kullsyreholdig vann en litt sur pH.
Karbonatiseringsprosess
Når du åpner en flaske brus eller glitrende vann, merker du at det dannes små bobler og stiger til toppen av væsken. Når fabrikker produserer kullsyreholdige drikker, tilfører de CO2 til vann med høyt trykk for å få mer av CO2-gassen til å oppløses enn naturlig. Karbondioksid tilsettes vanligvis kaldt vann fordi dets løselighet i vann synker når temperaturen stiger. Du vil kanskje legge merke til at en brus går "flat" eller mister karbonatiseringen. Fordi tiltrekningen mellom vann og karbondioksid ikke er like sterk som for eksempel vann og sukker, frigjøres CO2-molekyler fra løsningen.
