Quando si apre una bevanda gassata, si sente uno sfrigolio soddisfacente e si vede l'effervescenza salire sulla sommità di una bottiglia. Le bolle che creano quell'effetto sono molecole di gas anidride carbonica disciolto in acqua. Potrebbe essere difficile da immaginare, ma la CO2 è solubile in acqua, poiché l'acqua circonda le molecole di anidride carbonica e agisce come una gabbia attorno a loro.

Carica della molecola

Una ragione per cui un gas come l'anidride carbonica si dissolve in acqua è la sua carica. La CO2 è composta da un atomo di carbonio e due atomi di ossigeno. Gli atomi condividono gli elettroni, ma non condividono questi elettroni in modo uniforme - le estremità di ossigeno di una molecola di CO2 hanno una leggera carica negativa. Le molecole d'acqua sono attratte da queste aree polari, permettendo alla CO2 di dissolversi in acqua.

Il processo di dissoluzione

Le molecole di biossido di carbonio devono prima passare la barriera dell'aria e dell'acqua per dissolversi in acqua. Una volta che la CO2 attraversa la superficie dell'acqua, le molecole ottengono un guscio di molecole d'acqua e si trasferiscono dal biossido di carbonio, o CO2 (g), al biossido di carbonio in una soluzione acquosa, o CO2 (aq). Questo processo è molto lento.

Equilibrium

Non tutte le molecole di CO2 rimangono disciolte nell'acqua - una frazione di esse reagisce con l'acqua per formare acido carbonico, o H2CO3. Anche questa reazione è molto lenta. L'equilibrio è stabilito tra CO2, H2O e H2CO3. L'acido carbonico è debole e può dissociarsi dal bicarbonato o dal carbonato; l'idrogeno è prodotto da queste reazioni, che conferiscono all'acqua gassata un pH leggermente acido.

Processo di carbonatazione

Quando apri una bottiglia di acqua gassata o gassata, noterai delle bollicine che si formano e salgono parte superiore del liquido. Quando le fabbriche producono bevande gassate, aggiungono CO2 all'acqua ad alta pressione per far dissolvere più gas CO2 rispetto a quanto sarebbe naturale. L'anidride carbonica viene tipicamente aggiunta all'acqua fredda perché la sua solubilità in acqua diminuisce all'aumentare della temperatura. Si potrebbe notare una soda andare "piatta" o perdere la sua carbonatazione. Poiché l'attrazione tra acqua e anidride carbonica non è così forte come tra acqua e zucchero, ad esempio, le molecole di CO2 vengono rilasciate dalla soluzione.