Kaj naredi CO₂ Topen v H₂O?

Vsebina

• Molekularno polnjenje
• Postopek raztapljanja
• Ravnotežje
• Postopek karbonacije

Ko zaprete gazirano pijačo, zaslišite zadovoljivo šukanje in vidite fizz, ki se dviga na vrh steklenice. Mehurčki, ki ustvarjajo ta učinek, so molekule plina ogljikovega dioksida, raztopljenega v vodi. Mogoče bi si bilo težko predstavljati, vendar je CO2 topen v vodi, saj voda obkroža molekule ogljikovega dioksida in deluje kot kletka okoli njih.

Molekularno polnjenje

Eden od razlogov, da se plin, kot je ogljikov dioksid, raztopi v vodi, je naboj. CO2 sestavljata en atom ogljika in dva atoma kisika. Atomi si delijo elektrone, vendar si teh elektronov ne delijo enakomerno - kisikovi konci molekule CO2 imajo rahel negativni naboj. V te polarne predele privlačijo molekule vode, ki omogočajo, da se CO2 raztopi v vodi.

Postopek raztapljanja

Molekule ogljikovega dioksida morajo najprej preiti zračno in vodno oviro, da se raztopijo v vodi. Ko CO2 prestopi vodno površino, molekule pridobijo lupino molekul vode in se iz vodnega raztopine ali ogljikovega dioksida v vodni raztopini prenesejo iz ogljikovega dioksida ali CO2 (g) v CO2 (aq). Ta proces je zelo počasen.

Ravnotežje

Niso vse molekule CO2 raztopljene v vodi - del njih reagira z vodo, da tvori ogljikovo kislino ali H2CO3. Tudi ta reakcija je zelo počasna. Vzpostavi se ravnotežje med CO2, H2O in H2CO3. Ogljikova kislina je šibka in lahko disociira na bikarbonat ali karbonat; vodik nastaja iz teh reakcij, kar daje gazirani vodi rahlo kisel pH.

Postopek karbonacije

Ko odprete steklenico sode ali peneče vode, opazite drobne mehurčke in se dvignejo na vrh tekočine. Ko tovarne proizvajajo gazirane pijače, dodajo CO2 v vodo z visokim pritiskom, da se razpusti več CO2, kot bi ga bilo mogoče. Ogljikov dioksid se običajno doda hladni vodi, ker se njegova topnost v vodi zmanjšuje, ko temperatura raste. Morda boste opazili, da soda postane ravna ali izgubi karbonizacijo. Ker privlačnost med vodo in ogljikovim dioksidom ni tako močna kot med vodo in sladkorjem, se na primer iz raztopine sprostijo molekule CO2.