Съдържание
В химията равновесието се появява в система, когато две противни реакции протичат с една и съща скорост. Точката, в която възниква това равновесие, се определя от термодинамиката - или по-точно от количеството освободена енергия и промяната в ентропията, свързана с процеса. При дадени условия на температура и налягане, съотношението между реагентите и продуктите е константа, наречена константа на равновесие. Можете да използвате равновесни константи, за да изчислите концентрацията на HCO3- в разтвор, ако знаете парциалното налягане на въглероден диоксид, CO2.
Напишете химичните уравнения за реакциите, които превръщат разтворения въглероден диоксид във въглеродна киселина, бикарбонат и карбонат. Уравненията са както следва:
H2O + CO2 <=> H2CO3 <=> H + и HCO3- <=> друг H + и CO3 със заряд -2.
Всички реакции в тази серия са двупосочни, с други думи реакцията може да продължи напред или назад. Можете да изчислите концентрацията на бикарбонат, HCO3, в равновесие, като използвате константи на равновесие.
Да приемем, че системата е при стайна температура и стандартно атмосферно налягане, че карбонатът присъства само в незначителни количества и че бикарбонатът и въглената киселина са доминиращите видове в разтвора. Това е валидно предположение, ако pH е 8 или 9 или по-ниско - в неутрални и кисели разтвори, с други думи. При силно алкални разтвори можете да направите обратното предположение - че въглеродната киселина присъства само в незначителни количества, докато бикарбонатът и карбонатът са доминиращите видове.
Изчислете концентрацията на разтворен CO2 в бенки на литър, използвайки закона на Henrys, както следва:
Общо разтворен CO2 = (2.3 x 10 ^ -2) * (парциално налягане на CO2)
Изчислете количеството налична въглеродна киселина по следната формула:
(1,7 х 10 ^ -3) * (концентрация на разтворен CO2) = концентрация на въглеродна киселина
Заместете концентрацията на въглеродна киселина в следното уравнение, което е разумно приближение, тъй като въглеродната киселина е слаба киселина:
4.3x10 ^ -7 = (X ^ 2) / (концентрация на въглеродна киселина)
Решете за X, като умножите двете страни по концентрацията на въглеродна киселина, след което вземете квадратния корен от двете страни. Вашият отговор ще бъде прогнозната концентрация на бикарбонат.