Koldioxid som syra
Henry’s Law: Konstant koncentration i vatten
Kom ihåg att Henrys lag bestämmer koncentrationen av löst koldioxid i en vattenlösning som utsätts för atmosfären. Den nuvarande, genomsnittliga koncentrationen av koldioxid är 387 ppm, så koncentrationen av koldioxid i allt ytvatten är:
- = P/KH = 3,87 x 10-4 atm/29,41 atm M-1 = 1,32 x 10-5 M
Andra jämvikter som involverar löst koldioxid påverkar INTE koncentrationen av koldioxid i ytvatten. Om en del koldioxid förbrukas går mer i lösning.
Det finns en jämvikt mellan vatten och löst koldioxid som bildar kolsyra.
Kolsyra är liksom svavelsyra en diprotisk syra. Den har två syraprotoner som den kan förlora i två separata steg.
Första dissociationen och HCO3-
Då den lösta koldioxiden befinner sig i jämvikt med kolsyra och kolsyra befinner sig i jämvikt med bikarbonat och en proton i vatten, är det lämpligt att betrakta CO2(aq) som syran.
Du vet att pH är -log, pOH är -log och pKw är -log(Kw). Vi använder samma system för jämviktskonstanter. I tabeller anges pKa-värdena. Dessa är -log(Ka). För den första syrans dissociationskonstant för CO2(aq) är Ka1 = -log(4,25 x 10-7) = 6,37.
Dissociationskonstant och CO32-
Bikarbonat är en mycket svag syra med en Ka2 på 5,0 x 10-11 och en pKa2 på 10,3.
Vi kan kombinera detta med ekvationen för den första dissociationen för att hitta koncentrationen av karbonatanjonen i vatten som är i jämvikt med luft.
PH i ytvatten
Då Ka2 är så liten domineras jämviktskoncentrationen av H+ i ytvatten av Ka1. Vi kan använda detta för att beräkna pH-värdet för ytvatten när ingen ytterligare syra eller bas är närvarande.
Och utan tillsatt syra eller bas, = = 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
BackCompassIndexTabellerIntroduktionNästa