المحتوى
تسمع صوتًا مرضيًا وترى أن الدسم يرتفع إلى أعلى الزجاجة عند فتح مشروب غازي. فقاعات خلق هذا التأثير هي جزيئات غاز ثاني أكسيد الكربون المذاب في الماء. قد يكون من الصعب تخيل ذلك ، لكن ثاني أكسيد الكربون قابل للذوبان في الماء ، حيث يحيط الماء بجزيئات ثاني أكسيد الكربون ويعمل كقفص من حولهم.
جزيء المسؤول
أحد أسباب تسرب غاز مثل ثاني أكسيد الكربون في الماء هو شحنه. يتكون ثاني أكسيد الكربون من ذرة كربون واحدة واثنتين من ذرات الأكسجين. تشترك الذرات في الإلكترونات ، لكنها لا تتقاسم هذه الإلكترونات بالتساوي - نهايات الأكسجين في جزيء ثاني أكسيد الكربون لها شحنة سالبة طفيفة. تنجذب جزيئات الماء إلى هذه المناطق القطبية ، مما يسمح لذوبان ثاني أكسيد الكربون في الماء.
عملية الذوبان
يجب أن تمر جزيئات ثاني أكسيد الكربون أولاً في حاجز الهواء والماء لتذوب في الماء. بمجرد عبور ثاني أكسيد الكربون لسطح الماء ، تكتسب الجزيئات قذيفة من جزيئات الماء وتنتقل من غاز ثاني أكسيد الكربون ، أو ثاني أكسيد الكربون (غ) ، إلى ثاني أكسيد الكربون في محلول مائي ، أو ثاني أكسيد الكربون (ثاني أكسيد الكربون). هذه العملية بطيئة جدا.
حالة توازن
لا تظل جميع جزيئات ثاني أكسيد الكربون مذابة في الماء - يتفاعل جزء منها مع الماء لتكوين حمض الكربونيك أو H2CO3. رد الفعل هذا بطيء جدا أيضا. تم تأسيس التوازن بين CO2 و H2O و H2CO3. حمض الكربونيك ضعيف ويمكن أن ينفصل عن بيكربونات أو كربونات ؛ يتم إنتاج الهيدروجين من هذه التفاعلات ، والتي تعطي الماء الكربوني درجة الحموضة الحمضية قليلاً.
عملية الكربنة
عندما تفتح زجاجة من الصودا أو الماء الفوار ، تلاحظ شكل فقاعات صغيرة وترتفع إلى أعلى السائل. عندما تقوم المصانع بإنتاج المشروبات الغازية ، فإنها تضيف ثاني أكسيد الكربون إلى الماء بضغط عال لجعل أكثر من غاز ثاني أكسيد الكربون يذوب أكثر من الطبيعي. يضاف ثاني أكسيد الكربون عادة إلى الماء البارد لأن ذوبانه في الماء يتناقص مع ارتفاع درجة الحرارة. قد تلاحظ أن الصودا تصبح "مسطحة" أو تفقد كربنها. لأن الجاذبية بين الماء وثاني أكسيد الكربون ليست قوية كما هي بين الماء والسكر ، على سبيل المثال ، يتم إطلاق جزيئات ثاني أكسيد الكربون من المحلول.