Kulstof-kredsløbet

Opløsning af CO2 i vand

Hvordan opløses CO2 i vand? | Hvor meget CO2kan opløses i vand? | Hvad sker der i opløsningen? | Praktiske eksempler 

Retur til oversigten

 

Hvordan opløses CO2 i vand?

Fyld et reagensglas halvt med koldt vand 

Fyld glasset op med CO2 fra en flaske eller et CO2 fremstillings-anlæg

Tommelfingeren sættes for glassets munding og det hele rystes - glasset hænger fast på fingeren!

Stik en stump universal-indikatorpapir ned i vandet - hvad er vandets pH-værdi?

 

 

Hvor meget CO2kan opløses i vand?

Ved rumtemperatur kan der opløses ca. 90 cm3  CO2 pr. 100 ml vand, men opløseligheden afhænger i høj grad af vandets temperatur. En sodavand bliver "doven", når den står åben ved stuetemperatur, men den bevarer sit brus bedre, når den står i køleskabet.

Ved 0 grader opløses ca. den dobbelte mængde CO2 og ved 40 grader ca. det halve. Denne tabel angiver antal gram CO2, der kan opløses i 100 gram vand:
0o 10o 20o 30o 40o 50o 60o
0,3346 0,2318 0,1688 0,1257 0,0973 0,0761 0,0576


Stil to ens glas ned i to skåle med henholdsvis iskold vand og varmt vand fra varmtvandshanen. Når de to glas er omkring badets temperatur, hælder du lige meget sodavand i dem hvert af dem.

Hvad viser eksperimentet om CO2's opløselighed i vand?

Sodavand i varmt bad

Sodavand i "isbad"

Hvad sker der i opløsningen?

Der sker flere processer undervejs, når CO2  opløses i vand:

Først opløses det bare (g  =  gas eller luftform, aq  =  opløst i vand, l = flydende form)

CO2(g) CO2(aq)

Så opstår der en ligevægt mellem den opløste CO2 og H2CO3 , kulsyre.

CO2(aq) + H2O(l) H2CO3(aq)

Kun omkring 1% den opløste CO2 eksisterer som H2CO3. Kulsyre er en svag syre, som dissocieres i to trin:

H2CO3 H+ + HCO3¯
HCO3¯ H+ + CO32¯

I havet virker  CO32¯ - karbonat-ionerne  - sammen med Ca2+ og Mg2+ der i forvejen er i havvandet. Alle karbonater, undtagen dem med an-iner fra hovedgruppe 1 (Li, Na, K - se det periodiske system) er tungtopløselige. Det betyder, at der udfældes CaCO3  og  MgCOpå havbunden. Enorme mængder af limsten (CaCO3) og dolomit (en blanding af CaCO3  og  MgCO3) er dannet på den måde.
Kalcium karbonat er også hovedbestanddelen af marmor, kalk, perler, koraler og muslingeskaller.

Praktiske eksempler

CO2 i drikkevand: Som vi har set, dannes der kulsyre, når CO2 opløses i vand, og derfor må der ikke være for meget af det i drikkevand - helst slet ikke noget. Når det forekommer i drikkevand, kaldes det aggressiv CO2 ,og det vil tære på betonbeholdere og rørsystemer.

CO2 i læskedrikke: I mange drikke - sodavand, danskvand, øl, champagne og mange andre - er der opløst CO2 for at give dem en frisk smag.