Isi
Dalam kimia, keseimbangan terjadi dalam sistem ketika dua reaksi berlawanan terjadi pada tingkat yang sama. Titik di mana keseimbangan ini terjadi ditentukan oleh termodinamika - atau lebih khusus lagi dengan jumlah energi yang dilepaskan dan perubahan entropi yang terkait dengan proses. Di bawah kondisi suhu dan tekanan tertentu, rasio antara reaktan dan produk adalah konstanta yang disebut konstanta kesetimbangan. Anda dapat menggunakan konstanta kesetimbangan untuk menghitung konsentrasi HCO3- dalam larutan jika Anda mengetahui tekanan parsial karbon dioksida, CO2.
Tuliskan persamaan kimia untuk reaksi yang mengubah karbon dioksida terlarut menjadi asam karbonat, bikarbonat, dan karbonat. Persamaannya adalah sebagai berikut:
H2O + CO2 <=> H2CO3 <=> H + dan HCO3- <=> H + dan CO3 lainnya dengan muatan -2.
Semua reaksi dalam seri ini adalah dua arah, dengan kata lain, reaksi dapat maju atau mundur. Anda dapat menghitung konsentrasi bikarbonat, HCO3, pada kesetimbangan menggunakan konstanta kesetimbangan.
Asumsikan sistem berada pada suhu kamar dan tekanan atmosfer standar, bahwa karbonat hanya ada dalam jumlah yang dapat diabaikan, dan bahwa bikarbonat dan asam karbonat adalah spesies dominan dalam larutan. Ini adalah asumsi yang valid jika pH 8 atau 9 atau lebih rendah - dalam larutan netral dan asam, dengan kata lain. Dalam larutan yang sangat basa, Anda dapat membuat asumsi sebaliknya - bahwa asam karbonat hanya ada dalam jumlah kecil, sedangkan bikarbonat dan karbonat adalah spesies dominan.
Hitung konsentrasi CO2 terlarut dalam mol per liter menggunakan Hukum Henry, sebagai berikut:
Total CO2 terlarut = (2,3 x 10 ^ -2) * (tekanan parsial CO2)
Hitung jumlah asam karbonat yang ada menggunakan rumus berikut:
(1,7 x 10 ^ -3) * (konsentrasi CO2 terlarut) = konsentrasi asam karbonat
Gantikan konsentrasi asam karbonat menjadi persamaan berikut, yang merupakan perkiraan wajar karena asam karbonat adalah asam lemah:
4.3x10 ^ -7 = (X ^ 2) / (konsentrasi asam karbonat)
Memecahkan X dengan mengalikan kedua sisi dengan konsentrasi asam karbonat, kemudian mengambil akar kuadrat dari kedua sisi. Jawaban Anda adalah perkiraan konsentrasi bikarbonat.