化學問題 CaCO3 + CH3COOH

醋酸解離平衡式：
CH3COOH = CH3COO- + H+ 平衡常數K = [H+][CH3COO-]/[CH3COOH]

在平衡常數不變的情況下，醋酸根愈多，氫離子愈少，平衡向左移動。

三個醋酸的試管中，加入的醋酸鈉分別為0g, 2g, 4g，很明顯地，加入4g醋酸鈉之後，氫離子被迫與醋酸根離子結合成醋酸，解離的氫離子濃度最低。

三種溶液與碳酸鈣反應時，氫離子濃度高者反應快，濃度低者反應慢，因為必須經過醋酸解離出氫離子的步驟。

然而，加入醋酸鈉並不影響原先醋酸中氫的總量，所謂的總量是指以游離氫離子狀態與醋酸中未解離狀態的氫兩者之總和。因此，在與碳酸鈣反應時，能釋出的氫總量都一樣，所以產生的泡泡量都相同，泡沫就是二氧化碳沒錯。

2010-04-05 15:59:20 補充：
"解離"的氫離子就是 H3O+
因為只有當氫離子遇到CaCO3才會發生反應，故反應速率與氫離子濃度有關。

還是因為必須要先分解CH3COOH? 才能製造出CO2? 所以分解CH3COOH的速度變成影響製造泡沫的速度?
－－＞可以這麼說，CH3COOH先分開，H+再與CaCO3反應。

CaCO3 與 CH3COOH 的總反應式（overall equation）：
CaCO3(s) + 2CH3COOH(aq) → 2(CH3COO)2Ca(aq) + H2O(l) + CO2(aq)

其實這反應並不是一步進行，而是分開兩個步驟（two steps）。

第一步，CH3COOH 首先解離成 H3O^+ 離子（亦可寫成 H^+ 離子）。
CH3COOH(aq) + aq ≒ CH3­COO^-(aq) + H3O^+(aq) ...... (*)
或: CH3COOH(aq) ≒ CH3COO^-(aq) + H^+(aq) ...... (*)

第二步，H3O^+ 離子與 CaCO3 反應，生成 CO2 氣體。
CaCO3(s) + 2H3O^+(aq) → Ca^2+(aq) + 3H2O(l) + CO2(g) ...... (#)
或: CaCO3(s) + 2H^+(aq) → Ca^2+(aq) + H2O(l) + CO2(g) ...... (#)

當加入 CH3COONa 後，溶液（solution）中的 CH3COO^- 濃度（concentration）增加，與溶液中的 H3O^+ 離子（或 H^+ 離子）反應，變回 CH3COOH，使溶液的 H3O^+ 離子（或 H^+ 離子）的濃度下降。由於 H3O^+ 離子（或 H^+ 離子）的濃度減低，因而使反應 (#) 的速率（rate）下降，產生 CO2 氣體的整體速率下降。