Kohlensäure im Wasser

Bildung der Kohlensäure

Die Kohlensäure entsteht durch die chemische Reaktion von Kohlendioxid mit Wasser. Aber nur etwa 0,2 % des im Wasser gelösten Kohlendioxids werden zu Kohlensäure umgewandelt. (w) = im Wasser gasförmig gelöst

Dissoziation der Kohlensäure zu Hydrogencarbonat

Die Kohlensäure als zweiprotonige Säure dissoziiert in einer ersten Stufe zum Hydrogencarbonat-Ion: pK 1 * (10°C) = 6,5

Dissoziation von Hydrogencarbonat zu Carbonat

In einer zweiten Stufe dissoziert das Hydrogencarbonat-Ion (als Säure) zum Carbonat- Ion: pK 2 * (10°C) = 10,5 (*Wenn der pH-Wert des Wassers dem pK-Wert der Säure entspricht, ist die Säure zu 50% dissoziiert. Werte gelten für das vereinfachte Kohlensäuresystem)

Die Kohlensäureformen

Man spricht insgesamt von den Kohlensäureformen im Wasser:

CO

2(w)

Kohlendioxid

H

2

CO

3

Kohlensäure

HCO

3

-

Hydrogencarbonat

CO

3

2-

Carbonat

Sprachlich bezeichnet man häufig das gasförmige Kohlendioxid und das

Hydrogencarbonat-Ion ebenfalls als “Kohlensäure“.

Die Kohlensäureformen stehen im Wasser in einem Gleichgewicht miteinander:

Diese chemischen Dissoziationsreaktionen sind in einem offenen   System aber ohne Einfluss auf die Gleichgewichts-Konzentration des gasförmig gelösten CO 2 , solange eine erneute Gleichgewichtseinstellung in Kontakt mit der Luft möglich ist: Geht gasförmig gelöstes CO 2 durch chemische Reaktion verloren, so löst sich wieder CO 2 aus der Luft im Wasser, bis der ursprüngliche Gleichgewichtszustand wieder hergestellt ist.