Kandungan
Dalam kimia, keseimbangan berlaku dalam sistem apabila dua reaksi bertentangan berlaku pada kadar yang sama. Titik di mana keseimbangan ini berlaku ditetapkan oleh termodinamik - atau lebih khusus dengan jumlah tenaga yang dikeluarkan dan perubahan entropi yang berkaitan dengan proses tersebut. Di bawah syarat suhu dan tekanan yang diberikan, nisbah antara reaktan dan produk adalah pemalar yang dipanggil pemalar keseimbangan. Anda boleh menggunakan pemalar keseimbangan untuk mengira kepekatan HCO3- dalam penyelesaian jika anda tahu tekanan separa karbon dioksida, CO2.
Tuliskan persamaan kimia untuk tindak balas yang menjadikan karbon dioksida terlarut menjadi asid karbonik, bikarbonat dan karbonat. Persamaan adalah seperti berikut:
H2O + CO2 <=> H2CO3 <=> H + dan HCO3- <=> satu lagi H + dan CO3 dengan caj -2.
Kesemua tindak balas dalam siri ini adalah dua hala, dengan kata lain, tindak balas boleh maju atau terbalik. Anda boleh mengira kepekatan bikarbonat, HCO3, pada keseimbangan menggunakan pemalar keseimbangan.
Anggapkan sistem itu pada suhu bilik dan tekanan atmosfera yang standard, bahawa karbonat hanya terdapat dalam kuantiti yang tidak dapat dielakkan, dan asid karbonat dan karbonat adalah spesies yang dominan dalam larutan. Ini adalah andaian yang sah jika pH adalah 8 atau 9 atau ke bawah - dalam penyelesaian neutral dan berasid, dengan kata lain. Dalam larutan yang sangat beralkali, anda boleh membuat andaian yang berlawanan - bahawa asid karbonik hanya terdapat dalam kuantiti kecil, manakala bikarbonat dan karbonat adalah spesies dominan.
Hitung kepekatan CO2 terlarut dalam mol per liter menggunakan Henrys Law, seperti berikut:
Jumlah larut CO2 = (2.3 x 10 ^ -2) * (tekanan separa CO2)
Kirakan jumlah asid karbonik yang menggunakan formula berikut:
(1.7 x 10 ^ -3) * (kepekatan CO2 terlarut) = kepekatan asid karbonik
Gantikan kepekatan asid karbonik ke dalam persamaan berikut, yang merupakan penghampiran yang munasabah kerana asid karbonik adalah asid lemah:
4.3x10 ^ -7 = (X ^ 2) / (kepekatan asid karbonik)
Selesaikan X dengan mengalikan kedua-dua belah dengan kepekatan asid karbonik, kemudian mengambil akar segi dua dari kedua-dua belah. Jawapan anda adalah anggaran kepekatan bikarbonat.