학문
이산화탄소 농도가 높으면 왜 산성도가 강해지나요?
타이타닉 사망자들의 유골이 없는 이유가 높은 이산화탄소 농도로 산성도가 높아져서 부식됐다고 하더군요. 그런데 이산화탄소 농도가 높으면 왜 산성도가 강해지나요?
55글자 더 채워주세요.
2개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
이산화탄소는 물에 녹으면 탄산을 만듭니다. 이 탄산은 물속에서 쉽게 해리되어 수소이온과 탄산이온이 생성됩니다. 수소이온이 많을수록 pH가 낮아지고, 물이 더 산성적으로 변합니다.
산성도가 높아진 해수는 뼈나 껍데기 등 주로 탄산칼슘으로 구성된 물질을 더 빨리 녹게 만들고, 이 때문에 타이타닉 침몰지점의 유골 등 유기물질이 부식·분해되는 속도가 평소보다 빨라질 수 있습니다.
네, 질문해주신 것처럼 이산화탄소 농도가 높아지면 산성도가 강해지는데요, 산성도가 강해지는 이유는 화학적 평형 반응에 있습니다. 우선 이산화탄소(CO₂)는 물(H₂O)에 녹으면 단순히 기체 상태로 머무는 것이 아니라 화학 반응을 일으키는데요, 용해된 CO₂ 일부는 물과 반응하여 탄산(H₂CO₃)을 형성합니다. 생성된 탄산은 약산으로서 수소이온(H⁺, 양성자)을 방출할 수 있는데요, 즉, 이산화탄소 농도가 높을수록 물속의 H⁺ 이온 농도가 증가하게 되고, pH가 낮아져 산성도가 강해지는 것입니다. 정리해드리자면 CO₂가 많이 녹을수록 탄산(H₂CO₃)도 더 많이 만들어지는데요, 탄산이 많아지면 그만큼 더 많은 H⁺가 방출됩니다. 따라서 pH는 점점 더 낮아지고, 용액은 강하게 산성화되는 것입니다. 감사합니다.