Quando l'anidride carbonica si dissolve, può reagire con acqua per formare acido carbonico, H2CO3. H2CO3 può dissociare e dare via uno o due ioni di idrogeno per formare un ione bicarbonato (HCO3-) o un ione carbonato (CO3 w / carica-2). Se il calcio disciolto è presente, reagisce al forma insolubile carbonato di calcio (CaCO3) o bicarbonato di calcio solubile (Ca(HCO3-)2). Se stai testando campioni di acqua per la salute ambientale e/o la qualità dell'acqua, potrebbe essere necessario calcolare la concentrazione di bicarbonato. Per calcolare la concentrazione di bicarbonato, è necessario innanzitutto trovare alcalinità totale per il vostro campione. Test di alcalinità totale è oltre la portata di questo articolo; Se avete bisogno di sapere come farlo, il link sotto "Risorse" fornisce le istruzioni complete.
Istruzioni
• Convertire da alcalinità totale a molarità. Alcalinità totale è di solito una misura di milligrammi per litro di carbonato di calcio; dividere per 100.000 (circa) grammi per mole per trovare le talpe per litro o molarità. Molarità è la concentrazione di una sostanza in una soluzione.
• Sostituire l'equazione per carbonato di concentrazione in funzione della concentrazione di bicarbonato e pH per l'equazione di alcalinità totale. L'espressione per alcalinità totale è 2 x alcalinità totale = [HCO3-] + 2 [CO3 -2] + [OH-]. (Nota che in chimica, le parentesi intorno una specie si riferiscono alla sua concentrazione, quindi [HCO3-] è la concentrazione di bicarbonato). L'equazione per la concentrazione di carbonato è [CO3 -2] = K2 [HCO3-] / [H +], dove K2 è la seconda costante di dissociazione dell'acido carbonico. Sostituendo questa espressione ci darà 2 x alcalinità totale = [HCO3-] + 2x (K2 [HCO3-] / [H +]) + [OH-].
• Manipola questa equazione per risolvere per [HCO3-]. Dal pH = - log [H +], [H +] = 10 al pH negativo. Possiamo utilizzare queste informazioni e alcuni algebra a riscrivere l'equazione come [HCO3-] = (2 x alcalinità totale) - (10 per la (-14 + pH)) / (1 + 2 K 2x10 al pH).
• Inserire il valore per moli per litro di carbonato di calcio che hai trovato precedentemente nell'equazione per trovare la concentrazione di bicarbonato.
Consigli & Avvertenze
- La formula funziona solo se composti di carbonato di calcio e fare il grosso del contributo all'alcalinità totale. Se si sospetta che altri composti come ammoniaca sono presenti, una formula più complessa sarà richiesta; vedere il primo link sotto i "Riferimenti" per i dettagli.