Reaktionsformler för brustablett i vatten eller läsk
Hej!
Jag skriver för tillfället en labbrapport om jämnviktslägen där själva laborationen går ut på att lösa upp brustabletter i vatten eller kolsyrad läsk med lite olika temperaturer osv. Rapporten är nästan klar men jag har fastnat på ett ställe. Jag kan inte klura ut vilka reaktionsformler som gäller när brustabletten löser sig i:
a) vanligt vatten
b) kolsyrad läsk
har försökt lösa det själv samt att googla men hittar 1000 olika svar så jag vet inte vilket av alla de svaren jag ska lita på.
Så här lyder introduktionstexten till laborationen:
"Brustabletter består till stor del av natriumvätekarbonat. När tabletter av det här slaget löser sig i vatten bildas koldioxid. Men om vätskan redan innehåller koldioxid, till exempel kolsyrat vatten, kommer det ta längre tid för tabletten av lösa sig. Ju närmare kemisk jämvikt en reaktion kommer, desto långsammare går den. När tabletten löses upp frigörs karbonat och vätekarbonat. Om dessa redan finns är lösningen redan från start närmare jämvikt jämfört med om brustabletten hade lösts i rent vatten."
Finns det någon som vet vilka reaktionsformlerna är samt har en bra förklaring till dessa?
Tack!
Vad händer om du löser upp vätekarbonatjoner i vatten? Blir lösningen sur eller basisk?
Det bildas karbonatjoner och vätejoner.
HCO3⁻ (aq) ⇄ CO3²⁻ (aq) + H⁺
Eftersom det löses upp i vatten som redan innehåller vätejoner borde det bli ett överskott av vätejoner och därmed blir lösningen sur?
Nej, lösnikngen blir basisk. (Det är inte självklart - vätesulfatjoner ger en sur lösning, men vätekarbonatjoenr ger en basisk.) Det står i uppgifte att det bildas koldioxid vid reaktionen - det kan det bara gör aom det bildas kolsyra först, så att kolsyran kan sönderfalla till koldioxidplus vatten.
Nu ska vi se om jag förstått detta rätt;
först sönderfaller brustabletten (natriumvätekarbonat) till vätekarbonatjoner och karbonatjoner. (Natriumet blir bara "åskådare i denna reaktion?) Vätekarbonatjonerna reagerar med vattnets vätejoner och bildar kolsyra. När kolsyra har bildats och finns i lösningen sönderfaller det till vatten och koldioxid. Koldioxiden avges sedan i gasform vilket leder till att det bubblar.
HCO₃- (aq) + H+ (aq) → H₂CO₃ (aq)
H₂CO₃ (aq) → H₂O (l) + CO₂ (g)
Du säger att vätekarbonatjoner lösta i vatten ger en basisk lösning, men eftersom det bildas kolsyra övergår lösningen till sur direkt va? Brustabletter lösta i vatten eller kolsyrad läsk brukar ju smaka lite surt.
Vätekarbonatjoner är amfoter, d v s den kan reagera både som en syra och som en bas. När man löser vätekarbonat i vatten reagerar den som en bas, d v s det bildas kolsyra och hydroxidjoner. Sedan sönderfaller kolsyran till koldioxid + vatten, d v s det börjar bubbla. Kan du skriva reaktionsformlerna?
Om man häller en sur lösning på vätekarbonat, kommer oxoniumjonerna att reagera med vätekarbonatjonerna så att det bildas kolsyra och vatten. Kolsyran kommer sedan att sönderfalla till koldioxid och vatten, d v s det bubblar.
Brustabletter brukar ofta innehålla både vätekarbonat och citronsyra.
(vattnets autoprotolys: H₂O + H₂O → OH⁻ + H₃O+)
När vätekarbonat löses i vatten reagerar den som en bas;
HCO₃ (s) + H₃O+ (aq) → H₂CO₃ (aq) + OH- (aq)
Kolsyran sönderfaller till vatten och koldioxid;
H₂CO₃ (aq) → H₂O (l) + CO₂ (g)
Detta är alltså vad som händer i vanligt vatten?
I läsk (som är en sur lösning pga att den redan innehåller kolsyra och därmed ett överskott av oxoniumjoner) fungerar vätekarbonaten som en bas istället? Då reagerar vätekarbonaten med hydroxidjonerna istället och bildar kolsyra och oxoniumjoner;
HCO₃ (s) + OH- (aq) → H₂CO₃ (aq) + H₃O+ (aq)
Kolsyran sönderfaller till vatten och koldioxid;
H₂CO₃ (aq) → H₂O (l) + CO₂ (g)
Dessutom kommer det bildas mer koldioxid när man stoppar ner brustabletten i läsk eftersom det finns mer kolsyra som sönderfaller? = Kraftigare bubblor
Har jag tänkt rätt?
Du verkar ha koll på vad som härnder i vanligt vatten, men du har en väldigt konstig bedkrivning på vad som händer i en sur lösning. Det finns nästan inga hydroxidjoner i en sur lösning. Du har en obalanserad reaktionsformel.
I en sur lösning kommer basen vätekarbonat att ta upp en proton (det är ju det som baser gör), men eftersom det finns oxoniumjoner (som har lättare för att ge ifrån sig protoner än vad vatten har) kommer vätekarbonatjonen och oxoniumjonen att bilda kolsyra plus vatten. Kolsyran kan sedan falla sönder till koldioxid + vatten.
Jag insåg själv nu att det lät väldigt konstigt haha
Så reaktionen i (neutral lösning) vanligt vatten blir:
2HCO₃ (s) + H₃O+ (aq) → 2H₂CO₃ (aq) + OH- (aq)
Kolsyran sönderfaller till vatten och koldioxid;
H₂CO₃ (aq) → H₂O (l) + CO₂ (g)
Och reaktionen i (sur lösning) kolsyrad läsk blir:
HCO₃ (s) + H₃O+ (aq) → H₂CO₃ (aq) + H2O (l)
Kolsyran sönderfaller till vatten och koldioxid;
H₂CO₃ (aq) → H₂O (l) + CO₂ (g)
Nu hoppas jag att det ser bättre ut :)
Betydligt bättre, men ite helt perfekt. Det viktigaste är att det skall vara jämviktspilar mellan höger-och vänstersidan på alla reaktionsformler. Du hittar sådana pilar och mycket annat matnyttigt i formelskrivaren, som du kommer åt genom att klicka på rotenur-tecknet längst upp till höger i insktivningsrutan.
Okej, då är jag med. Tusen tack för hjälpen! :)
