Gazlı bir içecek açtığınızda tatmin edici bir cızırtı duyarsınız ve gazın şişenin üstüne çıktığını görürsünüz. Bu etkiyi yaratan kabarcıklar, suda çözünmüş karbondioksit gazı molekülleridir. Hayal etmesi zor olabilir, ancak CO2 suda çözünür, çünkü su karbondioksit moleküllerini çevreler ve onların etrafında bir kafes görevi görür.
Molekül Yükü
Karbondioksit gibi bir gazın suda çözünmesinin bir nedeni yüküdür. CO2, bir karbon atomu ve iki oksijen atomundan oluşur. Atomlar elektronları paylaşır, ancak bu elektronları eşit olarak paylaşmazlar - bir CO2 molekülünün oksijen uçları hafif bir negatif yüke sahiptir. Su molekülleri bu polar alanlara çekilir ve CO2'nin suda çözülmesine izin verir.
Çözülme Süreci
Karbondioksit moleküllerinin suda çözünmesi için önce hava ve su bariyerini geçmesi gerekir. CO2 su yüzeyinden geçtiğinde, moleküller bir su molekülü kabuğu kazanır ve karbondioksit gazından veya CO2(g)'den sulu bir çözeltideki karbondioksite veya CO2(sulu)'ya transfer olur. Bu süreç çok yavaş.
Denge
Tüm CO2 molekülleri suda çözünmez - bunların bir kısmı su ile reaksiyona girerek karbonik asit veya H2CO3 oluşturur. Bu reaksiyon da çok yavaştır. CO2, H2O ve H2CO3 arasında denge kurulur. Karbonik asit zayıftır ve bikarbonat veya karbonata ayrışabilir; Bu reaksiyonlardan hidrojen üretilir, bu da karbonatlı suya hafif asidik bir pH verir.
Karbonatlaşma Süreci
Bir şişe soda veya maden suyu açtığınızda, küçük baloncukların oluştuğunu ve sıvının üstüne çıktığını fark edersiniz. Fabrikalar gazlı içecekler ürettiğinde, CO2 gazının doğal olarak olduğundan daha fazla çözülmesini sağlamak için suya yüksek basınçla CO2 eklerler. Karbondioksit tipik olarak soğuk suya eklenir, çünkü sıcaklık arttıkça sudaki çözünürlüğü azalır. Bir sodanın "düz" olduğunu veya karbonatlaşmasını kaybettiğini fark edebilirsiniz. Örneğin su ile karbondioksit arasındaki çekim su ile şeker arasındaki kadar güçlü olmadığı için çözeltiden CO2 molekülleri salınır.