Kuldioxid som syre
Henry’s lov: Konstant koncentration i vand
Husk, at Henrys lov bestemmer koncentrationen af opløst kuldioxid i en vandig opløsning, der er udsat for atmosfæren. Den nuværende, gennemsnitlige koncentration af CO2 er 387 ppm, så koncentrationen af kuldioxid i alt overfladevand er:
- = P/KH = 3,87 x 10-4 atm/29,41 atm M-1 = 1,32 x 10-5 M
Andre ligevægte, der involverer opløst kuldioxid, har IKKE indflydelse på koncentrationen af CO2 i overfladevand. Hvis noget kuldioxid er opbrugt, går mere i opløsning.
Der er en ligevægt mellem vand og opløst CO2, der danner kulsyre.
Karbonsyre er ligesom svovlsyre en diprotisk syre. Den har to syreprotoner, som den kan miste i to separate trin.
Første dissociation og HCO3-
Da den opløste kuldioxid er i ligevægt med kulsyre, og kulsyre er i ligevægt med bicarbonat og en proton i vand, er det praktisk at betragte CO2(aq) som syren.
Du ved, at pH er -log, pOH er -log, og pKw er -log(Kw). Vi bruger det samme system til ligevægtskonstanter. I tabeller er pKa-værdierne anført. Disse er -log(Ka). For den første syredissociationskonstant for CO2(aq) er Ka1 = -log(4,25 x 10-7) = 6,37.
Dissociationskonstant for den første syre og CO32-
Bicarbonat er en meget svag syre med en Ka2 på 5,0 x 10-11 og en pKa2 på 10,3.
Vi kan kombinere dette med ligningen for den første dissociation for at finde koncentrationen af carbonat-anion i vand, der er i ligevægt med luft.
PH i overfladevand
Da Ka2 er så lille, er ligevægtskoncentrationen af H+ i overfladevand domineret af Ka1. Vi kan bruge dette til at beregne pH-værdien af overfladevand, når der ikke er tilsat yderligere syre eller base.
Om der ikke er tilsat syre eller base, = = = x
x2 = (4.3 x 10-7)(1,32 x 10-5) = 5,7 x 10-12
x = 2,4 x 10-6
pH = -log(x) = 5,6
BackCompassIndexTabellerIntroduktionNæste