Příklad VIII.1.16 

Jakou hodnotu konduktivity naměříme u destilované vody, která se sytila vzdušným CO₂ při 25 °C? Ve vzduchu je 0,03 %(v/v) CO₂, rozpustnost CO₂ při tlaku 101,325 kPa a teplotě 25 °C je 0,0338 mol·l^-1. K₁(H₂CO₃) = 4,446·10^–7 (pK₁ = 6,352)

Řešení

Parciální tlak CO₂ ve vzduchu: p = · 101,325 = 0,0304 kPa

Koncentrace CO₂ ve vodě za uvedeného tlaku (podle Henryho zákona):

c_CO2 = 0,0338 · = 1,014·10^–5 mol·l^–1 = c(H₂CO₃)

Na specifické vodivosti roztoku se budou podílet ionty H⁺, HCO₃^-, CO₃^2-, a OH^–.

Při výpočtu koncentrace iontů (tvořící vodivost) vzniklých disociací slabé kyseliny uhličité je možno uvažovat pouze disociaci do 1. stupně. Hodnotu pH roztoku vypočítáme běžným způsobem z konstanty

pH = ½(6,352 – log 1,014·10^–5) = 5,67

Protože pH < 1,3 – log c(H₂CO₃), tzn. [H₂CO₃] ≠ c(H₂CO₃), koncentraci H⁺-iontů je třeba upřesnit podle kvadratické rovnice [H⁺]² + [H⁺]K₁ – K₁c = 0. Z této rovnice vyplývá, že [H⁺] = 1,91·10^–6 mol·l^–1 = [HCO₃^- ] a [OH^–] ~ 5,23·10^–9 mol·l^–1.

Protože [OH^–] je asi o 3 řády menší než [H⁺], lze předpokládat, že na vodivosti roztoku se budou podílet především ionty H⁺ a HCO₃^–. Specifickou vodivost pak vypočítáme pomocí vztahu (VIII.4a):

κ = · (349,8 + 44,50) = 7,53·10^-7 S·cm^-1

Zpět