Quando o dióxido de carbono dissolve-se, ele pode reagir com a água para formar o ácido carbónico, H2CO3. H2CO3 pode dissociar e dar um ou dois íons de hidrogênio para formar tanto um íon bicarbonato (HCO3-) ou um ião carbonato (CO3 w / carga -2). Se o cálcio dissolvido está presente, ele reage para formar carbonato insolúvel de cálcio (CaCO3) ou bicarbonato de cálcio solúvel (Ca (HCO3 2)). Se você está testando amostras de água para a saúde ambiental e / ou a qualidade da água, pode ser necessário para calcular a concentração de bicarbonato. Para calcular a concentração de bicarbonato, primeiro você precisa encontrar alcalinidade total para a sua amostra. Testando alcalinidade total está além do escopo deste Artigo- se você precisa saber como fazê-lo, o link sob "recursos" fornece instruções completas.
Coisas que você precisa
- alcalinidade total da sua amostra
- pH da sua amostra
- Lápis
- Papel
- Calculadora
- segunda constante de dissociação para o ácido carbónico, que é 5,6 x 10 para o -11
Converso de alcalinidade total a molaridade. a alcalinidade total é geralmente uma medida de miligramas por litro de cálcio fractura carbonate- por 100.000 (valor aproximado) gramas por mole de encontrar moles por litro ou molaridade. A molaridade é a concentração de uma substância em solução.
Substituir a equação para a concentração de carbonato como uma função da concentração de bicarbonato e pH para a equação para a alcalinidade total. A expressão para alcalinidade total é de 2 x alcalinidade total = [HCO3-] + 2 [CO3 -2] + [OH-]. (Note-se que em química, os suportes em torno de uma espécie referem-se a sua concentração, por isso, [HCO3-] é a concentração de bicarbonato). A equação para a concentração de carbonato é [CO3 -2] = K2 [HCO3-] / [H +], onde K2 é a segunda constante de dissociação de ácido carbónico. Substituindo esta expressão nos dará 2 x alcalinidade total = [HCO3-] + 2 x (K2 [HCO3-] / [H +]) + [OH-].
Rearranjar esta equação para resolver [HCO3-]. Uma vez que o pH = -log [H +], [H +] = 10 para o pH negativo. Podemos usar essa informação e alguma álgebra para reescrever a equação como [HCO3-] = (alcalinidade 2 x total) - (10 para a (-14 + pH)) / (1 + 2K2 x 10 ao pH).
Ligue o valor para moles por litro de carbonato de cálcio que você encontrou anteriormente na equação para encontrar concentração de bicarbonato.
dicas & avisos
- A fórmula só funcionará se os compostos de cálcio e carbonato compõem a maior parte da contribuição para a alcalinidade total. Se você suspeitar de outros compostos como amônia estão presentes, uma fórmula mais complexa será necessário-veja o primeiro link sob o "Referências" para detalhes.
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