Πώς επηρεάζει η αλλαγή της θερμοκρασίας ή της πίεσης τη διαλυτότητα του αερίου στο νερό;
Θερμοκρασία
* αυξημένη θερμοκρασία =μειωμένη διαλυτότητα: Καθώς η θερμοκρασία του νερού αυξάνεται, η διαλυτότητα των αερίων μειώνεται. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι:
* Αυξημένη κινητική ενέργεια: Τα μόρια του αερίου έχουν περισσότερη κινητική ενέργεια και είναι πιο πιθανό να ξεφύγουν από την υγρή φάση στην αέρια φάση.
* Αποδυναμωμένες διαμοριακές δυνάμεις: Οι υψηλότερες θερμοκρασίες αποδυναμώνουν τις διαμοριακές δυνάμεις μεταξύ των μορίων αερίου και των μορίων του νερού, καθιστώντας ευκολότερη τη διαφυγή του αερίου.
Σκεφτείτε το έτσι: Φανταστείτε ότι έχετε ένα ποτήρι σόδα. Όταν το ανοίγετε, βγαίνει το αέριο διαλυμένου διοξειδίου του άνθρακα, καθιστώντας το σόδα να είναι αχνό. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα μόρια αερίου είναι λιγότερο διαλυτά σε θερμοκρασία δωματίου από ό, τι ήταν κάτω από την πίεση μέσα στο σφραγισμένο μπουκάλι.
πίεση
* Αυξημένη πίεση =αυξημένη διαλυτότητα: Καθώς η πίεση στο αέριο πάνω από το νερό αυξάνεται, η διαλυτότητα του αερίου στο νερό αυξάνεται. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι:
* Περισσότερα μόρια αερίου αναγκάζονται σε διάλυμα: Η υψηλότερη πίεση αναγκάζει περισσότερα μόρια αερίου σε επαφή με την επιφάνεια του υγρού, αυξάνοντας την πιθανότητα διάλυσης.
* μετατόπιση ισορροπίας: Η αυξημένη πίεση μετατοπίζει την ισορροπία της αντίδρασης διάλυσης προς την διαλυμένη κατάσταση.
Σκεφτείτε το έτσι: Φανταστείτε ότι έχετε έναν δύτη. Καθώς κατεβαίνουν βαθύτερα, η πίεση αυξάνεται και πρέπει να αναπνέουν από μια δεξαμενή συμπιεσμένου αέρα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι σε αυτά τα βάθη, η διαλυτότητα του οξυγόνου στο αίμα είναι πολύ χαμηλότερη και ο δύτης χρειάζεται υψηλότερη μερική πίεση οξυγόνου για να διατηρήσει τα φυσιολογικά επίπεδα οξυγόνου στο αίμα.
Key Takeaway:
* Η θερμοκρασία και η πίεση έχουν αντιτιθέμενες επιδράσεις στη διαλυτότητα αερίου: Οι υψηλότερες θερμοκρασίες μειώνουν τη διαλυτότητα, ενώ οι υψηλότερες πιέσεις αυξάνουν τη διαλυτότητα.
Παραδείγματα:
* διοξείδιο του άνθρακα σε σόδα: Καθώς το μπουκάλι θερμαίνεται, το αέριο του διοξειδίου του άνθρακα διαφεύγει, καθιστώντας τη σόδα επίπεδη.
* οξυγόνο στο νερό: Τα ψάρια μπορούν να αναπνεύσουν υποβρύχια επειδή το αέριο οξυγόνου διαλύεται στο νερό. Ωστόσο, καθώς η θερμοκρασία του νερού αυξάνεται, η διαλυτότητα οξυγόνου μειώνεται, καθιστώντας πιο δύσκολο τα ψάρια να επιβιώσουν.
* καταδύσεις: Οι δύτες Scuba πρέπει να γνωρίζουν την αυξημένη πίεση σε βάθος και να προσαρμόσουν ανάλογα την αναπνοή τους για να διατηρήσουν επαρκή παροχή οξυγόνου.
