Evet, CO 2 (karbon dioksit) suda çözünür. Suda çözünür çünkü CO2 molekülleri su molekülleri ile reaksiyona girerek karbonik asit ( H2CO3 ) oluşturabilir , bu daha sonra bikarbonat iyonlarına [( HCO3 )-] ve hidrojen iyonlarına (H+) ayrışarak suda çözünmesini sağlar. su.
Aslında bu sadece basit bir cevaptı. Ancak bu konu hakkında konseptinizi çok net hale getirecek bilmeniz gereken birkaç şey daha var.
O halde doğrudan konuya geçelim.
Temel Çıkarımlar: CO2 Suda Çözünür mü?
- CO2, polaritesi ve suyla reaksiyona girdiğinde karbonik asit oluşumu nedeniyle suda çözünür.
- Sıcaklık, basınç, pH, tuzluluk ve diğer çözünen maddelerin varlığı gibi faktörler CO2’nin sudaki çözünürlüğünü etkileyebilir.
- Heksan, heptan ve benzen gibi polar olmayan solventler, su gibi polar solventlere kıyasla düşük CO2 çözünürlüğüne sahiptir.
Açıklama : CO2 neden suda çözünür?
Karbondioksit ( CO2 ), moleküler özellikleri ve ilgili moleküller arası kuvvetlerin doğası nedeniyle suda çözünür.
CO2 suda çözündüğünde, hidrasyon adı verilen bir reaksiyona girer ve bunun sonucunda karbonik asit ( H2CO3 ) oluşur:
CO2 + H2O → H2CO3
CO2’nin sudaki çözünürlüğü çeşitli faktörlere bağlanabilir:
- Hidrojen Bağları: Su molekülleri, kısmi pozitif yüklü hidrojen atomlarının ve kısmi negatif yüklü oksijen atomlarının varlığı nedeniyle birbirleriyle hidrojen bağları oluşturabilir. CO2 suda çözündüğünde, bu hidrojen bağlarından bazılarını bozabilir ve su moleküllerinin daha zayıf moleküller arası kuvvetler yoluyla CO2 molekülleri ile etkileşime girmesine izin verebilir.
- Dipol-dipol etkileşimleri: Suyun polar yapısı ve karbondioksitin polar bağları, suyun pozitif yüklü hidrojen atomları ile CO2’nin negatif yüklü oksijen atomu arasında dipol-dipol etkileşimlerine izin verir. Bu etkileşimler CO2’nin sudaki çözünürlüğüne katkıda bulunur.
CO2’nin suda çözünür olmasına rağmen çözünürlüğünün diğer bazı gazlarla karşılaştırıldığında nispeten düşük olduğunu belirtmek önemlidir. Sıcaklık, basınç ve diğer çözünen maddelerin varlığı gibi faktörler CO2’nin sudaki çözünürlüğünü etkileyebilir.
CO2’nin sudaki çözünürlüğünü hangi faktörler etkiler?
Karbondioksitin ( CO2 ) sudaki çözünürlüğü çeşitli faktörlerden etkilenebilir:
- Sıcaklık: Genellikle gazların sudaki çözünürlüğü sıcaklık arttıkça azalır. Bu, daha yüksek sıcaklıklarda suda daha az CO2’nin çözünebileceği anlamına gelir. Tersine, daha düşük sıcaklıklarda CO2’nin çözünürlüğü artar. Bu ilişki, bir gazın bir sıvı içindeki çözünürlüğünün, gazın sıvı üzerindeki kısmi basıncıyla doğru orantılı olduğunu belirten Henry Yasasını takip eder.
- Basınç: CO2’nin su üzerindeki basıncının arttırılması çözünürlüğünü artırabilir. Henry kanununa göre bir gazın sıvı içindeki çözünürlüğü gazın kısmi basıncıyla doğru orantılıdır. Bu nedenle, daha yüksek CO2 basınçları daha fazla suda çözünürlükle sonuçlanacaktır. Bu, CO2’nin yüksek basınçta sıvı içinde çözündüğü alkolsüz içeceklerin karbonatlanması prensibidir.
- pH : Suyun pH’ı CO2’nin çözünürlüğünü etkileyebilir çünkü CO2 su ile reaksiyona girerek karbonik asit ( H2C03 ) oluşturur. Karbonik asit, hidrojen iyonlarına (H+) ve bikarbonat iyonlarına ( HCO3 )- ayrışabilir. Daha asidik koşullar altında (düşük pH), denge daha fazla CO2 molekülünün oluşumuna doğru kayar. Bu nedenle daha düşük pH değerleri CO2’nin sudaki çözünürlüğünü artırabilir.
- Diğer çözünen maddelerin varlığı: Sudaki diğer çözünen maddelerin varlığı CO2’nin çözünürlüğünü etkileyebilir. Örneğin, çözünmüş organik bileşiklerin veya diğer gazların varlığı, su molekülleri ile etkileşimler için rekabet edebilir ve potansiyel olarak CO2’nin çözünürlüğünü etkileyebilir.
Bu faktörlerin birbirleriyle etkileşime girebileceğini ve CO2’nin sudaki çözünürlüğünün çeşitli değişkenlere bağlı karmaşık bir denge süreci olduğunu not etmek önemlidir.
daha fazla okuma
NH3 (amonyak) suda neden çözünür?
Metanol (CH3OH) suda neden çözünür?
Aseton neden suda çözünür?
Heksan suda çözünür mü?
Etanol neden suda çözünür?