Document ID: /fineweb-2-swissfilter-quality_10-filterrobots/filtered/06975.jsonl.gz/800

Sciences
Pour quelle raison le H2CO3 se transforme en CO2?
Réponse de Didier Perret
Docteur
Section de chimie et biochimie
Université de Genève
En fait, c’est bien l’inverse, c'est-à-dire la transformation du dioxyde de carbone CO2 en acide carbonique H2CO3, qui a lieu dans l’eau. Cependant, les équilibres qui régissent les concentrations de dioxyde de carbone, d’acide carbonique, ainsi que d’hydrogénocarbonate HCO3-, sont complexes et dépendent de nombreux paramètres.
Considérons de l’eau très pure, ne contenant aucune substance étrangère (par exemple de l’eau distillée plusieurs fois et purifiée encore par passage sur une colonne permettant l’élimination des impuretés), et plaçons cette eau est en contact avec l’atmosphère. Dans l’atmosphère, on trouve des concentrations faibles – mais croissantes – de dioxyde de carbone CO2 gazeux.
Le dioxyde de carbone CO2 gazeux a une certaine affinité pour l’eau, et il peut ainsi se dissoudre dans l’eau, c’est-à-dire passer de l’état gazeux à l’état solvaté (chaque molécule de CO2 est entourée de plusieurs molécules du solvant eau H2O ; c’est pour cette raison qu’on appelle ce processus la solvatation). Entre parenthèse, ce processus n’est pas l’exclusivité du dioxyde de carbone : le dioxygène gazeux O2 et le diazote gazeux N2 sont aussi capables de se dissoudre dans l’eau, et c’est d’ailleurs grâce à ce processus que les organismes aquatiques peuvent respirer !
Lorsque le dioxyde de carbone est dissout dans l’eau, il peut réagir avec une molécule d’eau pour former une substance acide, l’acide carbonique H2CO3. Sur le papier, la réaction est très simple, CO2(gaz) + H2O(liquide) → H2CO3(aqueux) mais en réalité, il n’est pas trivial de combiner ces deux molécules aux caractéristiques trop éloignées pour procéder à une union, car pour former une molécule d’acide carbonique, il faut que les atomes dans la molécule d’eau et dans celle de dioxyde de carbone se recombinent en formant plusieurs liaisons.
La dissolution du dioxyde de carbone dans l’eau, puis sa réaction avec l’eau pour former l’acide carbonique, vont conduire à une cascade de réactions chimiques, comme indiqué ci-dessous.
L’acide carbonique H2CO3 n’est pas très stable dans l’eau pure. Cette nouvelle molécule réagit elle aussi avec l’eau, pour former un ion chargé négativement, l’ion hydrogénocarbonate HCO3-, ainsi qu’un proton solvaté, H3O+. La libération d’un proton contribue à acidifier légèrement l’eau.
Suite à ce mécanisme de déprotonation de l’acide carbonique, selon H2CO3(aqueux) + H2O(liquide) → HCO3-(aqueux) + H3O+(aqueux), c’est l’ion hydrogénocarbonate qui peut lui aussi libérer un proton solvaté et se transformer en ion carbonate CO32-, selon HCO3-(aqueux) + H2O(liquide) → CO32-(aqueux)+ H3O+(aqueux).
On constate donc que la présence de dioxyde de carbone gazeux au-dessus d’un volume d’eau liquide conduit à une cascade complexe de réactions conduisant à la production dans l’eau de plusieurs entités, acide carbonique, hydrogénocarbonate et carbonate, ainsi que protons qui acidifient le milieu. Toutes ces espèces cohabitent selon un subtil équilibre qui dépend de la pression de gaz au-dessus de l’eau, de la température, et de la présence d’autres espèces acides ou basiques dans l’eau.
Posez une question à un spécialiste
À consulter également
Sciences
Quelles sont les différences entre la technique d’inclusion à la paraffine et celle a l’épon? Corrigez-moi si je me trompe: avec l’épon on utilise un microscope optique et avec la paraffine on utilise un microscope électronique
Sciences
Si une eau de PH différent de 7 coule dans un tuyau (Ex pH=5) au débit de 1 litre par seconde, étant donné qu'elle est concentrée en H+, elle génère le déplacement des charges + et donc un courant électrique. Comment calculer la valeur du courant électrique en Ampère générée pour le déplacement de cette eau ?
Sciences
Après une distillation très imparfaite de feuilles de laurier noble pour obtenir une huile essentielle, je devrai en faire une 2eme et peut-être 3eme ! Avec tous ces chauffages avec un alambic de fortune, le produit résultant risque d'être dénaturé.Ma question: en congelant le liquide (huile dissoute dans l'eau) peut-on les séparer (mais peut-on séparer l'eau d'une huile dissoute ?) avec le sel, oui, mais c'est un "minéral" (le terme n'est pas adapté mais représente une différence de nature).
Sciences
Comment Beili Liu a fait son oeuvre "current"? Je sais que c'est une réaction chimique avec l'eau, le sel et le carbone. Mais marche-elle vraiment?