Насыщенный водный раствор углекислого газа имеет рН, примерно равный 4 (давление CO2 1 атм, t = 20 оС). Известно, что лишь 0,25 % от общего количества этого газа в растворе находится в форме угольной кислоты, а более 99 % - в форме акватированных молекул СО2. Процесс растворения углекислого газа в воде может быть описан следующей системой последовательных равновесий (константы также приведены для t = 20 оС):
СО2(газ)+ H2O ⇔ CO2(водн) ⇔ H2CO3;
H2CO3 ⇔ H++ HCO3−; Ka1= 10−4
HCO3− ⇔ H++ CO32−. Ka1= 5·10−11
- Оцените концентрации всех частиц, присутствующих в насыщенном водном растворе углекислого газа в описанных условиях и его общую растворимость в воде (моль/л).
- Какова концентрация СО2 в водном растворе, находящемся в равновесии с воздухом при t = 20 оС? Оцените рН такого раствора.
- Расположите 5% растворы следующих веществ в ряд по возрастанию их способности растворять (поглощать) углекислый газ: NH3, NaCl, NaOH, Na2CO3, KOH, NH4Cl, HCl, NaHCO3. Какое место в этом ряду займет дистиллированная вода? Поясните место каждого раствора в построенном Вами ряду.