Indhold
Du hører en tilfredsstillende svimmelhed og ser fizz stige til toppen af en flaske, når du åbner en kulsyreholdig drik. Boblerne, der skaber denne virkning, er molekyler af kuldioxidgas opløst i vand. Det kan være svært at forestille sig, men CO2 er opløseligt i vand, da vand omgiver kuldioxidmolekyler og fungerer som et bur omkring dem.
Molekyleopladning
En grund til, at en gas som kuldioxid opløses i vand, er dens ladning. CO2 består af et carbonatom og to oxygenatomer. Atomer deler elektroner, men de deler ikke disse elektroner jævnt - iltenderne af et CO2-molekyle har en lille negativ ladning. Vandmolekyler tiltrækkes af disse polære områder, hvilket tillader CO2 at opløses i vand.
Opløsningsprocessen
Kuldioxidmolekyler skal først passere luft- og vandbarrieren for at opløses i vand. Når CO2 krydser vandets overflade, får molekylerne en skal af vandmolekyler og overføres fra kuldioxidgas, eller CO2 (g), til kuldioxid i en vandig opløsning eller CO2 (aq). Denne proces er meget langsom.
Equilibrium
Ikke alle CO2-molekyler forbliver opløst i vand - en brøkdel af dem reagerer med vand og danner kullsyre eller H2CO3. Denne reaktion er også meget langsom. Ligevægt etableres mellem CO2, H2O og H2CO3. Kulsyre er svag og kan dissocieres til bikarbonat eller carbonat; brint produceres fra disse reaktioner, hvilket giver kulsyreholdigt vand en svagt sur pH-værdi.
Carbonation Process
Når du åbner en flaske soda eller mousserende vand, bemærker du, at der dannes små bobler og stiger til toppen af væsken. Når fabrikker producerer kulsyreholdige drikkevarer, tilsætter de CO2 til vand med højt tryk for at få mere af CO2-gassen til at opløses, end det ville være naturligt. Kuldioxid tilsættes typisk til koldt vand, fordi dets opløselighed i vand falder, når temperaturen stiger. Du vil måske bemærke, at en soda går "fladt" eller mister sin kulddannelse. Da tiltrækningen mellem vand og kuldioxid ikke er så stærk som mellem vand og sukker, frigives for eksempel CO2-molekyler fra opløsningen.