Conţinut
Auzi un sâmbure satisfăcător și vezi că fizzul se ridică în vârful unei sticle atunci când deschizi o băutură carbogazoasă. Bulele care creează acest efect sunt molecule de dioxid de carbon dizolvate în apă. Ar putea fi greu de imaginat, dar CO2 este solubil în apă, deoarece apa înconjoară molecule de dioxid de carbon și acționează ca o cușcă în jurul lor.
Încărcarea moleculei
Unul dintre motivele pentru care un gaz ca dioxidul de carbon se dizolvă în apă este încărcarea sa. CO2 este format dintr-un atom de carbon și doi atomi de oxigen. Atomii împărtășesc electroni, dar nu împărtășesc acei electroni în mod uniform - capetele de oxigen ale unei molecule de CO2 au o ușoară încărcare negativă. Moleculele de apă sunt atrase de aceste zone polare, permițând dizolvării CO2 în apă.
Procesul de dizolvare
Moleculele de dioxid de carbon trebuie să treacă mai întâi bariera de aer și apă pentru a se dizolva în apă. Odată ce CO2 traversează suprafața apei, moleculele capătă o coajă de molecule de apă și se transferă din dioxidul de carbon gaz, sau CO2 (g), la dioxidul de carbon într-o soluție apoasă sau CO2 (aq). Acest proces este foarte lent.
Echilibru
Nu toate moleculele de CO2 rămân dizolvate în apă - o parte din ele reacționează cu apa pentru a forma acid carbonic sau H2CO3. Această reacție este, de asemenea, foarte lentă. Echilibrul este stabilit între CO2, H2O și H2CO3. Acidul carbonic este slab și se poate disocia cu bicarbonatul sau carbonatul; hidrogenul este produs din aceste reacții, ceea ce conferă apei carbonatate un pH ușor acid.
Procesul de carbonatare
Când deschideți o sticlă de sodă sau apă spumantă, observați că se formează bule minuscule și se ridică în vârful lichidului. Atunci când fabricile produc băuturi carbogazoase, acestea adaugă CO2 în apă cu presiune ridicată pentru a face ca gazul CO2 să se dizolve mai mult decât ar fi în mod natural. Dioxidul de carbon se adaugă de obicei la apa rece deoarece solubilitatea sa în apă scade pe măsură ce temperatura crește. S-ar putea să observați că un sodiu este „plat” sau să-și piardă carbonatarea. Deoarece atracția dintre apă și dioxidul de carbon nu este la fel de puternică ca între apă și zahăr, de exemplu, moleculele de CO2 sunt eliberate din soluție.