İçerik
Kimyada, aynı oranda iki zıt reaksiyon meydana geldiğinde bir sistemde bir denge oluşur. Bu dengenin gerçekleştiği nokta termodinamik ile belirlenir - ya da daha spesifik olarak salınan enerji miktarı ve işlemle ilgili entropinin değişmesiyle belirlenir. Verilen sıcaklık ve basınç koşulları altında, tepkenler ve ürünler arasındaki oran, denge sabiti denilen bir sabittir. Karbon dioksit, CO2 kısmi basıncını biliyorsanız, bir çözeltideki HCO3 konsantrasyonunu hesaplamak için denge sabitlerini kullanabilirsiniz.
Çözünmüş karbon dioksiti karbonik asit, bikarbonat ve karbonata dönüştüren reaksiyonlar için kimyasal denklemleri yazın. Denklemler aşağıdaki gibidir:
H2O + CO2 <=> H2CO3 <=> H + ve HCO3- <=> -2 yüklü bir H + ve CO3.
Bu serideki bütün reaksiyonlar iki yönlüdür, başka bir deyişle, reaksiyon ileri veya geri gidebilir. Denge sabitlerini kullanarak dengede bikarbonat, HCO3 konsantrasyonunu hesaplayabilirsiniz.
Sistemin oda sıcaklığında ve standart atmosferik basınçta olduğunu, karbonatın sadece ihmal edilebilir miktarlarda mevcut olduğunu ve çözelti içerisinde bikarbonat ve karbonik asidin mevcut olduğunu varsayalım. Bu, pH 8 veya 9 veya altında ise geçerli bir varsayımdır - nötr ve asitli çözeltilerde, başka bir deyişle. Oldukça alkali çözeltilerde, tersine varsayımı yapabilirsiniz - karbonik asidin sadece küçük miktarlarda mevcut olduğu halde bikarbonat ve karbonat baskın türlerdir.
Aşağıdaki gibi, Henrys Yasasını kullanarak çözülmüş CO2 konsantrasyonunun litre başına mol cinsinden hesaplanması:
Toplam çözünmüş CO2 = (2,3 x 10 ^ -2) * (kısmi CO2 basıncı)
Aşağıdaki formülü kullanarak mevcut karbonik asit miktarını hesaplayın:
(1.7 x 10 ^ -3) * (çözünmüş C02 konsantrasyonu) = karbonik asit konsantrasyonu
Karbonik asit konsantrasyonunu aşağıdaki denklemde değiştirin; bu, karbonik asit zayıf bir asit olduğu için makul bir yaklaşımdır:
4.3x10 ^ -7 = (X ^ 2) / (karbonik asit konsantrasyonu)
Her iki tarafın da karbonik asit konsantrasyonu ile çarparak, sonra her iki tarafın karekökünü alarak X için çözün. Cevabınız tahmini bikarbonat konsantrasyonu olacak.