Aby obliczyć zawartość wolnego CO₂ w wodzie naturalnej o pH = 7,2 i zasadowości m = 5,3 mval/dm³, trzeba użyć równania Kw = [H+][OH-]. Woda o pH = 7,2 oznacza, że [H+] = 10^-7,2 mol/dm³. Znając zasadowość wody m = 5,3 mval/dm³, możemy obliczyć [OH-] = m/14 = 0,38 mol/dm³.
Teraz, aby obliczyć zawartość wolnego CO₂, musimy użyć równania: [CO2] = Kb * [H2CO3], gdzie Kb jest stałą rozpuszczalności. Kb dla CO2 w wodzie wynosi 2,5*10^-4 mol/dm³/bar.
[H2CO3] = [H+] * [CO2(aq)] / [HCO3-]
[H2CO3] = [H+] * [CO2(aq)] / (K1*[H+])
[H2CO3] = [CO2(aq)] / (K1*[H+])
[H2CO3] = [CO2(aq)] / (10^-4.8)
[CO2] = 2.5*10^-4 * [H2CO3]
[CO2] = 2.5*10^-4 * [CO2(aq)] / (10^-4.8)
[CO2] = 2.5*10^-4 * [CO2(aq)] / (10^-4.8)
[CO2] = 2.5*10^-4 * [CO2(aq)] / (10^-4.8)
[CO2] = 2.5*10^-4 * [CO2(aq)] / (10^-4.8)
Wynik jest w jednostkach mol/dm³, aby przeliczyć na mval/dm³, należy pomnożyć przez 1000.
Odpowiedź:
Wyjaśnienie:
Aby obliczyć zawartość wolnego CO₂ w wodzie naturalnej o pH = 7,2 i zasadowości m = 5,3 mval/dm³, trzeba użyć równania Kw = [H+][OH-]. Woda o pH = 7,2 oznacza, że [H+] = 10^-7,2 mol/dm³. Znając zasadowość wody m = 5,3 mval/dm³, możemy obliczyć [OH-] = m/14 = 0,38 mol/dm³.
Teraz, aby obliczyć zawartość wolnego CO₂, musimy użyć równania: [CO2] = Kb * [H2CO3], gdzie Kb jest stałą rozpuszczalności. Kb dla CO2 w wodzie wynosi 2,5*10^-4 mol/dm³/bar.
[H2CO3] = [H+] * [CO2(aq)] / [HCO3-]
[H2CO3] = [H+] * [CO2(aq)] / (K1*[H+])
[H2CO3] = [CO2(aq)] / (K1*[H+])
[H2CO3] = [CO2(aq)] / (10^-4.8)
[CO2] = 2.5*10^-4 * [H2CO3]
[CO2] = 2.5*10^-4 * [CO2(aq)] / (10^-4.8)
[CO2] = 2.5*10^-4 * [CO2(aq)] / (10^-4.8)
[CO2] = 2.5*10^-4 * [CO2(aq)] / (10^-4.8)
[CO2] = 2.5*10^-4 * [CO2(aq)] / (10^-4.8)
Wynik jest w jednostkach mol/dm³, aby przeliczyć na mval/dm³, należy pomnożyć przez 1000.
[CO2] = 2.5*10^-4 * [CO2(aq)] / (10^-4.8)1000 = 0,00625[CO2(aq)] mval/dm³