Ko odprete gazirano pijačo, zaslišite zadovoljivo piskanje in opazite, kako se gaza dvigne na vrh steklenice. Mehurčki, ki ustvarjajo ta učinek, so molekule plina ogljikovega dioksida, raztopljene v vodi. Morda si je težko predstavljati, toda CO2 je topen v vodi, saj voda obdaja molekule ogljikovega dioksida in deluje kot kletka okoli njih.
Molekulski naboj
Eden od razlogov, da se plin, kot je ogljikov dioksid, raztopi v vodi, je naboj. CO2 je sestavljen iz enega atoma ogljika in dveh atomov kisika. Atomi si delijo elektrone, vendar jih ne delijo enakomerno - kisikovi konci molekule CO2 imajo rahel negativni naboj. Na ta polarna območja privlačijo molekule vode, ki omogočajo raztapljanje CO2 v vodi.
Postopek raztapljanja
Molekule ogljikovega dioksida morajo najprej preiti zračno in vodno pregrado, da se raztopijo v vodi. Ko CO2 prečka površino vode, molekule pridobijo lupino molekul vode in se iz plinastega ogljikovega dioksida ali CO2 (g) prenesejo v ogljikov dioksid v vodni raztopini ali CO2 (aq). Ta postopek je zelo počasen.
Ravnotežje
Vse molekule CO2 ne ostanejo raztopljene v vodi - del jih reagira z vodo in tvori ogljikovo kislino ali H2CO3. Tudi ta reakcija je zelo počasna. Vzpostavljeno je ravnovesje med CO2, H2O in H2CO3. Ogljikova kislina je šibka in se lahko disociira na bikarbonat ali karbonat; iz teh reakcij nastane vodik, ki daje gazirani vodi rahlo kisel pH.
Proces karbonizacije
Ko odprete steklenico soda ali peneče vode, opazite, da se tvorijo drobni mehurčki in se dvignejo na vrh tekočine. Ko tovarne proizvajajo gazirane pijače, v vodo z visokim pritiskom dodajo CO2, da se več plinov CO2 raztopi, kot bi se naravno. Ogljikov dioksid se običajno doda hladni vodi, ker se njegova topnost v vodi z naraščanjem temperature zmanjša. Morda boste opazili, da se soda "spusti" ali izgubi karbonizacijo. Ker privlačnost med vodo in ogljikovim dioksidom ni tako močna kot med vodo in sladkorjem, se na primer molekule CO2 sprostijo iz raztopine.