二酸化炭素の溶解度、炭酸の解離度等について

質問

「二酸化炭素の溶解度および炭酸の酸としての解離度を調べ、溶解した二酸化炭素の物質量に対してどの程度の炭酸イオンが存在するか推定せよ」という課題が出されたのですが分かりません。どなたかご教授願えればと思います。

回答No.1

nious

25℃、1atmでは水1Lに対して0.76L位が溶けるようですね。
溶解による体積変化を無視すれば、[CO2]≒0.76/22.4=0.034Mになるでしょう。また、

CO2 + H2O ⇔ H^+ + HCO3^- ：K1=4.6*10^(-7)
HCO3^- ⇔ H^+ + CO3^2- ：K2=4.4*10^(-11)

K1＞＞K2だから、水の解離による[H^+]を無視して、[H^+]≒[HCO3^-]と見做せば、
[H^+][CO3^2-]/[HCO3^-]≒[CO3^2-]=K2、
よって[CO3^2-]は、100*K2/0.034=1.3*10^(-7)% 程度ですかね。

お礼

質問した者です。
大変参考になります、ありがとうございます。