Auzi o pâlpâire satisfăcătoare și vezi fizz-ul ridicându-se la vârful unei sticle când deschizi o băutură carbogazoasă. Bulele care creează acest efect sunt molecule de dioxid de carbon gaz dizolvat în apă. S-ar putea fi greu de imaginat, dar CO2 este solubil în apă, deoarece apa înconjoară moleculele de dioxid de carbon și acționează ca o cușcă în jurul lor.
Încărcare de molecule
Unul dintre motivele pentru care un gaz precum dioxidul de carbon se dizolvă în apă este încărcarea acestuia. CO2 este alcătuit dintr-un atom de carbon și doi atomi de oxigen. Atomii împart electroni, dar nu împart acești electroni în mod egal - capetele de oxigen ale unei molecule de CO2 au o ușoară încărcare negativă. Moleculele de apă sunt atrase de aceste zone polare, permițând dizolvarea CO2 în apă.
Procesul de dizolvare
Moleculele de dioxid de carbon trebuie să treacă mai întâi de bariera aerului și a apei pentru a se dizolva în apă. Odată ce CO2 traversează suprafața apei, moleculele câștigă o coajă de molecule de apă și se transferă din dioxid de carbon gazos, sau CO2 (g), în dioxid de carbon într-o soluție apoasă sau CO2 (aq). Acest proces este foarte lent.
Echilibru
Nu toate moleculele de CO2 rămân dizolvate în apă - o parte din ele reacționează cu apa pentru a forma acid carbonic sau H2CO3. Această reacție este, de asemenea, foarte lentă. Echilibrul se stabilește între CO2, H2O și H2CO3. Acidul carbonic este slab și se poate disocia în bicarbonat sau carbonat; hidrogenul este produs din aceste reacții, ceea ce conferă apei carbogazoase un pH ușor acid.
Procesul de carbonatare
Când deschideți o sticlă de sodă sau apă spumantă, observați că se formează bule minuscule și se ridică la vârful lichidului. Atunci când fabricile produc băuturi carbogazoase, acestea adaugă CO2 în apă cu presiune ridicată pentru a face dizolvarea mai multor CO2 gazos decât s-ar face în mod natural. Dioxidul de carbon este de obicei adăugat la apa rece, deoarece solubilitatea sa în apă scade odată cu creșterea temperaturii. S-ar putea să observați că o sifon devine „plată” sau își pierde carbonatarea. Deoarece atracția dintre apă și dioxid de carbon nu este la fel de puternică ca între apă și zahăr, de exemplu, moleculele de CO2 sunt eliberate din soluție.