由于这个反应进行的趋势是如此之大。不难推断出,“用嘴向该饱和的石灰水中吹气”,或是“将其在空气中放置”,这两种情况下也都会导致溶液的浑浊。
在后两种情况对应的计算中,只要将式(2)中CO2的平衡分压改为0.040 atm(人体呼出气体中二氧化碳的分压):及0.00038atm(空气中二氧化碳的分压),就可以进行相应的计算。
对人体呼出的气体,有
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可计算出,平衡时Ca2+离子浓度x=1.6×10-6mol·L-1。反应也是相当完全的。
对空气,有
。
可计算出,Ca2+离子浓度x=7.8×10-6mol·L-1。即便剩余的Ca2+离子浓度比上例要大了一些,但反应仍可以被看作是进行完全了(小于10-5mol·L-1)。当然这个反应的时间要很长。
二、碳酸钙沉淀的再溶解
往澄清的饱和石灰水通入二氧化碳气体,出现碳酸钙沉淀的浑浊后。继续通二氧化碳气体,碳酸钙是否会溶解呢?
涉及到的反应是,CaCO3+H2O+CO2=Ca2++2HCO3-。
其浓度平衡常数为,
……(3)
其混合平衡常数为,
……(4)
当CO2的平衡分压为1.0 atm时,用式(4)可计算为,
.
得,Ca2+离子浓度x=7.4×10-3mol·L-1。
将这个数值与饱和Ca(OH)2溶液的0.016(mol·L-1)相比较可见,沉淀只能溶解掉46%。也就是,当向该浑浊液中继续通入CO2时,所生成的碳酸钙沉淀并不能完全溶解。
这个计算也告诉我们。如果,起始的Ca(OH)2溶液浓度就是7.3×10-3mol·L-1(也就是将饱和溶液稀释至其浓度的46%),再向其中通入二氧化碳,那么就可以看到“溶液浑浊,然后又澄清”的现象。
至于用嘴吹气的方法来进行这个实验,则是
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