Para criar bebidas gasosas, um gás chamado dióxido de carbono (CO2) é dissolvido nelas, um processo que passa sob o nome de carbonatação .
Quando dissolvido em água, o CO2 se transforma em ácido carbônico (H2CO3), após a reação:
CO2 (g) + H2O <-> H2CO3 (1)
A seta dupla significa que a reação é reversível, ou seja, você pode ir da esquerda para a direita e da direita para a esquerda. Então, essencialmente, você tem duas reações acontecendo ao mesmo tempo:
CO2 + H2O -> H2CO3 (2)
e
H2CO3 -> CO2 + H2O (3)
No entanto (e aqui está o truque) o g próximo a CO2 significa que é um gás e, como tal, é volátil e vai deixar a água quando ela é formada (é por isso que você vê bolhas saindo do seu refrigerante).
Existe uma lei de química muito importante, chamada O princípio de Le Chatelier , que afirma que:
If a chemical system at equilibrium experiences a change in concentration, temperature, volume, or partial pressure, then the equilibrium shifts to counteract the imposed change and a new equilibrium is established.
Se o CO2 não fosse volátil, o que aconteceria é que, em algum momento, você alcançaria um equilíbrio químico , isto é, a quantidade de H2CO3 formado pelo CO2 dissolvido em água seria exatamente o mesmo. mesmo que o H2CO3 se decompondo em CO2. Mas, como dissemos, o CO2 escapa da água na forma de gás ... Então o que acontece é que você está sempre removendo CO2 da sua reação e, como o princípio de Le Chatelier nos diz, o sistema reagirá para neutralizar essa perda, decompondo mais ácido carbônico para formar mais CO2.
É por isso que, se você derramar refrigerante em um copo, ele ficará cada vez menos brilhante, pois o CO2 deixará a água, será substituído pela decomposição de um pouco mais de H2CO3 e assim por diante, até que não haja H2CO3. / p>
Então, por que uma garrafa fechada de refrigerante permanece brilhando até que você a abra? Simplesmente porque o CO2 tem apenas um pequeno espaço para escapar (o pequeno espaço vazio no topo do líquido). Tudo o que eu disse antes funciona também para uma lata fechada / garrafa de refrigerante, mas em algum momento o ar em cima do líquido fica saturado com CO2, isto é, não dá espaço para mais CO2. Isso significa que o CO2 será reiniciado para voltar à água.
Todas essas reações serão influenciadas pela temperatura. A decomposição do ácido carbônico é muito mais rápida à temperatura ambiente em comparação com 4 ° C, então o que acontece é que, à temperatura ambiente, a reação (3) será mais favorecida em comparação com (2) e quando a lata for aberta mais CO2 sairá do pode, dando-lhe uma bebida ligeiramente menos gasosa.
Esse efeito é semelhante ao de sacudir a garrafa: nesse caso, você está promovendo mecanicamente a dissociação do ácido carbônico e ajudando o CO2 a escapar da água.
Finalmente, o ácido carbônico é, como você pode imaginar, um ácido, ainda que muito fraco!
Portanto, ele contribuirá para reduzir o pH de sua bebida de uma maneira mais ou menos strong, dependendo do refrigerante: o pH do H2CO3 será maior em água com gás (reduzindo o pH de 7 para entre 3 e 4 ) do que na Coca-Cola, que já contém um ácido strong (H3PO4, ácido fosfórico) e tem um pH baixo em qualquer caso.