pH и растворимость диоксида углерода в воде.

[Sion]

Во сколько  раз увеличится растворимость углекислого газа в воде при снижении pH воды, скажем, с 8 до 7 при добавлении сильной кислоты?

[chemister2010]

По логике, она снизится, так как уменьшится переход в растворимый гидрокарбонат и возрастет ионная сила раствора.

[podlyinarod]

Ну собственно, по правилу Ле Шателье так выходит. Растворение углекислоты в водной жидкости вызывает падение pH, значит, падение pH вызовет перераспределение углекислоты прочь из жидкости, ибо система будет стремиться восстановить параметр, в данном случае pH, за счёт (в том числе) сдвига равновесия газообразный-растворённый CO₂.

Изменено 21 Сентября, 2024 в 17:50 пользователем podlyinarod

[Sion]

В 21.09.2024 в 12:21, chemister2010 сказал:

По логике, она снизится, так как уменьшится переход в растворимый гидрокарбонат и возрастет ионная сила раствора.

Если использовать уравнение Гендерсонах-Хассельбаха, подставив pH 7 и 8 и константу 6.35, то получим что в случае pH=8 отношеие концентрации гидрокарбоната к угольной кислоте в 10 раз больше, чем при 7.  То есть растворимость выросла в 10 раз при снижении pH?

Изменено 22 Сентября, 2024 в 11:03 пользователем Sion
Ответ на комментарий.

[Sion]

В 21.09.2024 в 20:48, podlyinarod сказал:

Ну собственно, по правилу Ле Шателье так выходит.

Можно рассуждать по другому. По мере образования большего количества угольной кислоты из-за снижения pH система пытается противодействовать этому изменению, используя больше растворенного CO₂. Это означает, что больше CO₂ из газовой фазы растворится в воде, чтобы восполнить потребленную угольную кислоту.

[chemister2010]

В 22.09.2024 в 11:57, Sion сказал:

Можно рассуждать по другому. По мере образования большего количества угольной кислоты из-за снижения pH система пытается противодействовать этому изменению, используя больше растворенного CO₂. Это означает, что больше CO₂ из газовой фазы растворится в воде, чтобы восполнить потребленную угольную кислоту.

 

А теперь еще раз прочитайте, что вы написали. Образуется больше угольной кислоты, но она почему-то у вас в этом процессе потребляется. Хотя должна улетать, чтоб ее концентрация сохранилась.

Да и формулой вы пользоваться не умеете. При рН = 8 получаем логарифм отношения гидрокарбонат/кислота = 1,65, при рН = 7, равным 0,65. Результат говорит, что концентрация гидрокарбоната упала, а кислоты выросла. Но кислота нестойкая, она распадается до углекислого газа. Углекислого газа в растворе стало больше. Значит возросло давление паров углекислого газа над раствором и надо создать большее противоположное давление, чтоб достичь большей растворимости.