ESPELEOGENÉSIS

LA ESPELEOGENÉSIS .-

Cambiamos derecha y izquierda, y cogemos el logaritmo de ambos lados:

log [H2CO3* ] =  log ( KCO2 x [CO2(g)] )

Recuerda que log (A x B) = log A + log B, entonces:

log [H2CO3* ] = log KCO2 + log [CO2(g)]

Conocemos el pKCO2 y la presión parcial PCO2(g) de la reacción:

pKCO2 = 1,12    entonces:  -logKCO2 = 1,12 entonces:     logKCO2 = -1,12

PCO2(g) = [CO2(aq)] = 0,0003 ó log 0,0003 = -3,52

Lo que nos da:

log [H2CO3* (aq)] = -1,12 – 3,52 = - 4,64 entonces:

[H2CO3* ] = 10 exp -4,64 = 2,29 x 10 exp -5 mol/L

Recordamos que la [CO2(aq)] es prácticamente igual a la [H2CO3* ], por tanto:

[CO2(aq)] = 2,29 x 10 exp -5 mol/L

La masa molar de CO2 es 44 (12 + 16 +16), lo que significa que la masa de 1 mol CO2 
son 44 gramos. Por tanto:

2,29 x 10 exp -5 mol/L = 44 x 2,29 x 10 exp -5 g/L = 0,00101 g/L = 1,01 mg/L

La respuesta es que hay 1,01 mg/L CO2 disuelto en la solución.
Comprobando con la tabla 1 indica que nuestra repuesta es....... correcta.

RESUMEN DEL CÁLCULO.
El ejemplo anterior se puede reducir al siguiente resumen:

CO2 (g) + H2O ↔ H2CO3* (3)

                  [H2CO3* ]
KCO2   =    --------------   entonces: 
                   [CO2(g)]

[H2CO3* ] = K x [CO2(g)]   entonces: 

log[H2CO3* ] = logK + log[CO2(g)]                                                                                                   (A)

Que se puede resolver si se sabe 2 de los 3 variables.
Por tanto podemos calcular:
La concentración de H2CO3* si se sabe la K (o pK ) y la presión parcial.
La K si se sabe la [H2CO3* ] y la presión parcial.
La presión parcial si se sabe la [H2CO3* ] y la K.

Además la [H2CO3* ] es prácticamente igual a la [CO2(aq)]


La tabla 2 muestra los valores pK de varias reacciones, por diferentes temperaturas.
pKCO2 es de la reacción 3:     CO2 (g) + H2O ↔ H2CO3* (aq) 
pK1 es de la reacción 4:         H2CO3* ↔ H+ + HCO3- 
pK es de la reacción 5:           CO2 (g) + H2O ↔ H+ + HCO3-