Question

二氧化碳在饱和碳酸氢钠溶液溶解度的问题

溶于水中的CO2只有1~4%与水反应生成碳酸，那为什么饱和碳酸钠溶液中CO2的溶解度可以忽略？可逆反应涉及的都是碳酸的浓度，这样看来应该对CO2的溶解度影响不大啊，毕竟只有4%的CO2生成了碳酸嘛。

Answer 1

因为碳酸氢钠水解产生碳酸，抑制了二氧化碳溶解产生碳酸的反应，具体分析如下：

存在水解关系是 HCO3-+H2O↔H2CO3+OH-， 所以碳酸氢钠溶液也显碱性。其中碳酸不稳定，分解成水和二氧化碳。因此二氧化碳的溶解度会减小。 

二氧化碳的溶解：

CO2溶解在水中后,以3种形式存在：水合CO2、碳酸H2CO3、电离的HCO3-和CO32-.
通常条件CO2的饱和溶液中,这3种形式的浓度比大约为 97:3:0.01,主要存在形式是水合CO2.
在这3种形式中,前两种浓度基本上是固定的,只与温度、气压有关,与其他因素,包括溶液中的其他物质通通无关.溶液中的物质只能影响第3种形式,也就是电离的HCO3-和CO32-.多数情况下,第3种形式浓度非常低,对CO2总的溶解度基本就没有影响.只有在较强的碱性条件下,能够促使H2CO3不断电离,使得第3种形式浓度显著增加,才能改变CO2的溶解度.
对于饱和NaHCO3,溶液大量的HCO3-抑制了H2CO3的电离,使第3种形式浓度降低,但对CO2的总浓度没有影响（相差顶多万分之一）.所谓CO2难溶于饱和NaHCO3溶液,根本就是一个谎言.能降低CO2溶解度的方法,只有升温和减压.

Answer 2

这是中学化学中的一个著名谎言。误用化学平衡原理的结果。

CO2溶解在水中后，以3种形式存在：水合CO2、碳酸H2CO3、电离的HCO3-和CO32-。
通常条件CO2的饱和溶液中，这3种形式的浓度比大约为 97:3:0.01，主要存在形式是水合CO2。

在这3种形式中，前两种浓度基本上是固定的，只与温度、气压有关，与其他因素，包括溶液中的其他物质通通无关。溶液中的物质只能影响第3种形式，也就是电离的HCO3-和CO32-。多数情况下，第3种形式浓度非常低，对CO2总的溶解度基本就没有影响。只有在较强的碱性条件下，能够促使H2CO3不断电离，使得第3种形式浓度显著增加，才能改变CO2的溶解度。

对于饱和NaHCO3，溶液大量的HCO3-抑制了H2CO3的电离，使第3种形式浓度降低，但对CO2的总浓度没有影响（相差顶多万分之一）。所谓CO2难溶于饱和NaHCO3溶液，根本就是一个谎言。能降低CO2溶解度的方法，只有升温和减压。

反正现在网络、参考资料等上充斥着这种说法，类似的还有“Cl2难溶于饱和NaCl溶液”、“SO2难溶于饱和NaHSO3溶液”等等，都是不过脑子的。

我说了这些，你心里有数就好。考试做题什么的，还是随大流吧。

Answer 3

CO2 + H2O = H2CO3 = H+ + HCO3-（均为可逆反应），且K = [c(H+)·c(HCO3-)] / c(CO2)是一个温度函数，只要温度一定，K就不变，在NaHCO3饱和溶液中c(HCO3-)相比碳酸饱和溶液中c(HCO3-)大很多，所以在饱和NaHCO3溶液中可认为CO2几乎不溶解。