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Quando o dióxido de carbono se dissolve, ele pode reagir com a água para formar o ácido carbônico, H2CO3. O H2CO3 pode dissociar e liberar um ou dois íons hidrogênio para formar um íon bicarbonato (HCO3-) ou um íon carbonato (CO3 com carga -2). Se o cálcio dissolvido estiver presente, ele reage para formar carbonato de cálcio insolúvel (CaCO3) ou bicarbonato de cálcio solúvel (Ca (HCO3-) 2). Se você estiver testando amostras de água para verificar a saúde ambiental e / ou a qualidade da água, pode ser necessário calcular a concentração de bicarbonato. Para calcular a concentração de bicarbonato, primeiro você precisa encontrar a alcalinidade total da sua amostra. Testar a alcalinidade total está além do escopo deste artigo; se você precisar saber como fazê-lo, o link em "Recursos" fornece instruções completas.
Converter de alcalinidade total em molaridade. A alcalinidade total é geralmente uma medida de miligramas por litro de carbonato de cálcio; divida por 100.000 (aproximadamente) gramas por mole para encontrar moles por litro ou molaridade. Molaridade é a concentração de uma substância em uma solução.
Substitua a equação da concentração de carbonato em função da concentração de bicarbonato e o pH da equação para a alcalinidade total. A expressão para alcalinidade total é 2 x alcalinidade total = + 2 +. (Observe que, em química, os colchetes ao redor de uma espécie se referem à sua concentração, assim como a concentração de bicarbonato). A equação para a concentração de carbonato é = K2 /, onde K2 é a segunda constante de dissociação do ácido carbônico. Substituindo esta expressão, obteremos 2 x alcalinidade total = + 2 x (K2 /) +.
Reorganize esta equação para resolver. Como pH = -log, = 10 para o pH negativo. Podemos usar essas informações e algumas álgebra para reescrever a equação como = (2 x alcalinidade total) - (10 ao (-14 + pH)) / (1 + 2K2 x 10 ao pH).
Conecte o valor de moles por litro de carbonato de cálcio encontrado anteriormente na equação para encontrar a concentração de bicarbonato.