Cosa rende CO₂ Solubile in H.₂O?

Contenuto

• Carica molecolare
• Il processo di dissoluzione
• Equilibrio
• Processo di carbonatazione

Senti uno sfrigolio soddisfacente e vedi la comparsa di una schiuma sulla cima di una bottiglia quando apri una bevanda gassata. Le bolle che creano quell'effetto sono molecole di anidride carbonica disciolte nell'acqua. Potrebbe essere difficile da immaginare, ma la CO2 è solubile in acqua, poiché l'acqua circonda le molecole di biossido di carbonio e funge da gabbia attorno a loro.

Carica molecolare

Una delle ragioni per cui un gas come l'anidride carbonica si dissolve nell'acqua è la sua carica. La CO2 è composta da un atomo di carbonio e due atomi di ossigeno. Gli atomi condividono gli elettroni, ma non condividono questi elettroni in modo uniforme: le estremità dell'ossigeno di una molecola di CO2 hanno una leggera carica negativa. Le molecole d'acqua sono attratte da queste aree polari, permettendo alla CO2 di dissolversi nell'acqua.

Il processo di dissoluzione

Le molecole di biossido di carbonio devono prima passare la barriera dell'aria e dell'acqua per dissolversi nell'acqua. Una volta che la CO2 attraversa la superficie dell'acqua, le molecole ottengono un guscio di molecole d'acqua e si trasferiscono dal biossido di carbonio, o CO2 (g), al biossido di carbonio in una soluzione acquosa o CO2 (aq). Questo processo è molto lento.

Equilibrio

Non tutte le molecole di CO2 rimangono disciolte nell'acqua - una frazione di esse reagisce con l'acqua per formare acido carbonico o H2CO3. Anche questa reazione è molto lenta. L'equilibrio è stabilito tra CO2, H2O e H2CO3. L'acido carbonico è debole e può dissociarsi in bicarbonato o carbonato; l'idrogeno viene prodotto da queste reazioni, il che conferisce all'acqua gassata un pH leggermente acido.

Processo di carbonatazione

Quando apri una bottiglia di soda o acqua frizzante, noti che si formano minuscole bolle che salgono in cima al liquido. Quando le fabbriche producono bevande gassate, aggiungono CO2 all'acqua ad alta pressione per far dissolvere più gas CO2 di quanto farebbe naturalmente. L'anidride carbonica viene in genere aggiunta all'acqua fredda perché la sua solubilità in acqua diminuisce all'aumentare della temperatura. Potresti notare che una soda diventa "piatta" o perde la sua carbonatazione. Poiché l'attrazione tra acqua e anidride carbonica non è così forte come tra acqua e zucchero, ad esempio, le molecole di CO2 vengono rilasciate dalla soluzione.