Hvad gør CO2 opløseligt i H2O?

Du hører en tilfredsstillende sizzle og ser fizzstigning op i toppen af ​​en flaske, når du åbner en kulsyreholdig drik. De bobler der skaber den effekt er molekyler af kuldioxidgas opløst i vand. Det kan være svært at forestille sig, men CO2 er opløseligt i vand, da vand omgiver kuldioxidmolekyler og fungerer som et bur omkring dem.

Molecular Charge

En grund til, at en gas som kuldioxid opløses i vand er dets afgift. CO2 består af et carbonatom og to oxygenatomer. Atomerne deler elektroner, men de deler ikke disse elektroner jævnt - oxygenendene af et CO2-molekyle har en lille negativ ladning. Vandmolekyler er tiltrukket af disse polare områder, hvilket tillader CO2 at opløses i vand.

Opløsningsprocessen

Kuldioxidmolekyler skal først passere luft og vandbarriere for at opløse i vand. Når CO2 krydser vandets overflade, får molekylerne en skal af vandmolekyler og overføres fra kuldioxidgas eller CO2 (g) til kuldioxid i en vandig opløsning eller CO2 (aq). Denne proces er meget langsom.

Ligevægt

Ikke alle CO2 molekyler forbliver opløst i vand - en brøkdel af dem reagerer med vand for at danne kulsyre eller H2CO3. Denne reaktion er også meget langsom. Ligevægt er etableret mellem CO2, H2O og H2CO3. Carbonic acid er svag og kan dissociere til bicarbonat eller carbonat; hydrogen produceres af disse reaktioner, hvilket giver koldioxidvand en svagt sur pH.

Karboneringsproces

Når du åbner en flaske sodavand eller mousserende vand, bemærker du små bobler og stiger til toppen af ​​væsken. Når fabrikker producerer kulsyreholdige drikkevarer, tilføjer de CO2 til vand med højt tryk for at gøre mere af CO2-gassen opløst, end det ville naturligt. Kuldioxid tilsættes typisk til koldt vand, fordi dets opløselighed i vand falder, når temperaturen stiger. Du kan bemærke en sodavand gå "flad" eller miste sin karbonering. Fordi tiltrækningen mellem vand og kuldioxid ikke er så stærk som mellem vand og sukker, frigives CO2-molekyler fra løsningen.