Gaz zawarty w spożywanej przez nas sodzie to dwutlenek węgla (dwutlenek węgla - CO2). Generalnie czynnik chłodniczy jest tworzony przez wodny roztwór syropu i tego gazu. Ale przed zmieszaniem gazu w syropie producenci mieszają wodę i gaz w urządzeniu zwanym karbonizatorem, wytwarzając kwas węglowy, który ma postać płynną. W napoju tego typu występuje zatem następujący bilans chemiczny:
2 godziny2O(1) + 1 CO2(g) ↔ 1 godzina3O+(tutaj) + 1 HCO1-(tutaj)
Zasada Le Chateliera mówi, że kiedy w układzie chemicznym powstaje jakaś forma zakłócenia, jego równowaga przesuwa się w kierunku zmniejszenia tych zakłóceń.
Kiedy pijemy napoje gazowane, w tym systemie dokonuje się kilka zmian, zmieniając równowagę chemiczną na różne sposoby.
Na przykład w naszym żołądku znajduje się sok żołądkowy, który powstaje głównie z kwasu solnego (HCl). Kwas ten, podobnie jak wszystkie inne, charakteryzuje się obecnością jonów H+ lub H3O+ w środowisku wodnym. Dlatego obecność kwasu w żołądku zwiększa stężenie H3O+ w opisanej równowadze, a w konsekwencji przesuwa równowagę czynnika chłodniczego w odwrotnym kierunku reakcji, na lewą stronę równania chemicznego. Oznacza to, że będzie więcej tworzenia się dwutlenku węgla.
Jest to jeden z czynników powodujących tzw. odbijanie (odbijanie) po wypiciu napojów gazowanych.
Inne czynniki, które również to powodują, to spadek ciśnienia i wzrost temperatury. Podczas produkcji czynnika chłodniczego dwutlenek węgla jest rozpuszczany w cieczy w dwóch warunkach: bardzo wysokiego ciśnienia i niskich temperatur. W tych warunkach gaz staje się cieczą i jest butelkowany. Dlatego woda sodowa pozostawia fabryki zimne.
Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)
Ale kiedy trafia do naszego żołądka, temperatura jest znacznie wyższa, a ciśnienie mniejsze. Zobacz, jak to wpływa na równowagę:
- Spadek ciśnienia:
Gdy ciśnienie układu gazowego spada, powoduje to rozszerzenie objętości gazu i przesunięcie równowagi w stronę większej objętości (większej liczby moli). Zauważ, że w rozważanej przez nas równowadze objętość gazu jest większa po lewej stronie (reagentów), ponieważ jest to jedyna strona, która zawiera 1 mol dwutlenku węgla.
Zatem spadek ciśnienia przesuwa tę równowagę w odwrotnym kierunku reakcji, zwiększając ilość CO2 w systemie.
- Wzrost temperatury:
Ponieważ rozpuszczalność CO2 w wodzie maleje wraz ze wzrostem temperatury, gdy dociera do naszego żołądka, którego temperatura wynosi około 36ºC, gaz ten się uwalnia. Tak więc, podobnie jak w poprzednich przypadkach, faworyzowana jest również reakcja odwrotna. Uczucie świeżości, jakie odczuwamy pijąc napój bezalkoholowy, wynika z rozszerzania się dwutlenku węgla, który jest procesem endotermicznym, czyli pochłania ciepło z naszego organizmu.
Spadek ciśnienia i wzrost temperatury nie zdarzają się tylko w naszym żołądku. Możemy to zobaczyć, gdy tylko otworzymy butelkę po napojach, a gaz zostanie uwolniony, gdy obniżamy ciśnienie. Być może zauważyłeś, że im gorętszy jest czynnik chłodniczy, tym więcej gazu będzie z niego wydobywać.
Jennifer Fogaça
Absolwent chemii
Czy chciałbyś odnieść się do tego tekstu w pracy szkolnej lub naukowej? Popatrz:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. „Równowaga chemiczna sody w żołądku”; Brazylia Szkoła. Dostępne w: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/equilibrio-quimico-refrigerante-no-estomago.htm. Dostęp 28 czerwca 2021 r.
Chemia
Sprawdź swoją wiedzę i dowiedz się więcej dzięki tej liście rozwiązanych ćwiczeń dotyczących bilansów chemicznych. Dzięki temu materiałowi będziesz w stanie lepiej zrozumieć, jak pracować ze stałymi równowagi (Kp, Kc i Ki), przesunięciem równowagi, pH i pOH, a także równowagą w tak zwanych roztworach buforowych.
