Co sprawia, że ​​CO₂ Rozpuszczalny w H₂?

Zawartość

• Opłata za cząsteczkę
• Proces rozpuszczania
• równowaga
• Proces karbonizacji

Po otwarciu napoju gazowanego słychać satysfakcjonujący skwierczenie i szczypanie butelek. Pęcherzyki tworzące ten efekt to cząsteczki gazowego dwutlenku węgla rozpuszczone w wodzie. Trudno to sobie wyobrazić, ale CO2 rozpuszcza się w wodzie, ponieważ woda otacza cząsteczki dwutlenku węgla i działa jak klatka wokół nich.

Opłata za cząsteczkę

Jednym z powodów, dla których gaz taki jak dwutlenek węgla rozpuszcza się w wodzie, jest jego ładunek. CO2 składa się z jednego atomu węgla i dwóch atomów tlenu. Atomy dzielą elektrony, ale nie dzielą tych elektronów równomiernie - końce tlenowe cząsteczki CO2 mają niewielki ładunek ujemny. Cząsteczki wody są przyciągane do tych obszarów polarnych, umożliwiając rozpuszczenie CO2 w wodzie.

Proces rozpuszczania

Cząsteczki dwutlenku węgla muszą najpierw przejść barierę powietrzną i wodną, ​​aby rozpuścić się w wodzie. Gdy CO2 przechodzi przez powierzchnię wody, cząsteczki zyskują powłokę cząsteczek wody i przenoszą się z gazowego dwutlenku węgla lub CO2 (g) do dwutlenku węgla w roztworze wodnym lub CO2 (aq). Ten proces jest bardzo wolny.

równowaga

Nie wszystkie cząsteczki CO2 pozostają rozpuszczone w wodzie - część z nich reaguje z wodą, tworząc kwas węglowy lub H2CO3. Ta reakcja jest również bardzo wolna. Równowagę ustala się między CO2, H2O i H2CO3. Kwas węglowy jest słaby i może dysocjować do wodorowęglanu lub węglanu; z tych reakcji powstaje wodór, który nadaje gazowanej wodzie lekko kwaśne pH.

Proces karbonizacji

Kiedy otworzysz butelkę z napojem lub gazowaną wodą, zauważysz, że tworzą się małe bąbelki i wznoszą się na górę cieczy. Kiedy fabryki produkują napoje gazowane, dodają CO2 do wody pod wysokim ciśnieniem, aby rozpuścić więcej CO2 niż naturalnie. Dwutlenek węgla zazwyczaj dodaje się do zimnej wody, ponieważ jego rozpuszczalność w wodzie maleje wraz ze wzrostem temperatury. Możesz zauważyć, że napój gazowany staje się „płaski” lub traci się nasycenie dwutlenkiem węgla. Ponieważ przyciąganie między wodą a dwutlenkiem węgla nie jest tak silne, jak między wodą a cukrem, na przykład cząsteczki CO2 są uwalniane z roztworu.