In chimica, un equilibrio si verifica in un sistema quando si verificano due reazioni opposte allo stesso tasso. Il punto in cui questo equilibrio si verifica è impostato di termodinamica - o più precisamente dalla quantità di energia rilasciata e la variazione di entropia associato al processo. Sotto determinate condizioni di temperatura e pressione, il rapporto tra reagenti e prodotti è una costante denominata il costante di equilibrio. È possibile utilizzare le costanti di equilibrio per calcolare la concentrazione di HCO3 - in una soluzione se si conosce la pressione parziale di anidride carbonica, CO2.
Istruzioni
• Scrivere le equazioni chimiche per le reazioni che girare a diossido di carbonio disciolto ad acido carbonico, bicarbonato e carbonato. Le equazioni sono come segue:
H2O + CO2 <> = H2CO3 <> = H + e HCO3 - <> = un altro H + e CO3 con una carica di -2.
Tutte le reazioni in questa serie sono bidirezionali, in altre parole, la reazione può andare in avanti o all'indietro. È possibile calcolare la concentrazione di bicarbonato, HCO3, all'equilibrio utilizzando costanti di equilibrio.
• Si supponga il sistema è a temperatura ambiente e pressione atmosferica standard, che carbonato di calcio è solo presente in quantità trascurabile, e che il bicarbonato e acido carbonico sono la specie dominante nella soluzione. Si tratta di un presupposto valido se il pH è 8 o 9 o qui di seguito - in soluzioni acide e neutre, in altre parole. In soluzioni altamente alcaline, si può fare l'ipotesi contraria..--che acido carbonico è presente in quantità solo lievi, mentre carbonato e bicarbonato sono la specie dominante.
• Calcolare la concentrazione di CO2 disciolta in moli per litro utilizzando la legge di Henry, come segue:
Totale disciolto CO2 = (2.3 x 10 ^ -2) * (pressione parziale di CO2)
• Calcolare la quantità di acido carbonico presente utilizzando la seguente formula:
(1,7 x 10 ^ -3) * (concentrazione di CO2 disciolta) = concentrazione di acido carbonico
• Sostituire la concentrazione di acido carbonico nell'equazione seguente, che è un'approssimazione ragionevole poiché l'acido carbonico è un acido debole:
4.3 x 10 ^ -7 = (X ^ 2) / (concentrazione dell'acido carbonico)
Risolvere per X da entrambi i lati moltiplicando la concentrazione di acido carbonico, poi prendendo la radice quadrata di entrambi i lati. La vostra risposta sarà la concentrazione stimata di bicarbonato.