Ποιες συνθήκες είναι τα αέρια πιο διαλυτά στο νερό;
Παράγοντες που επηρεάζουν τη διαλυτότητα αερίου στο νερό:
* Θερμοκρασία: Διαλυτότητα αερίου μειώνεται με αυξανόμενη θερμοκρασία. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι υψηλότερες θερμοκρασίες δίνουν στα μόρια αερίου περισσότερη κινητική ενέργεια, καθιστώντας τα πιο πιθανό να ξεφύγουν από το διάλυμα και να εισέλθουν στην αέρια φάση.
* Πίεση: Διαλυτότητα αερίου Αυξάνει με αυξανόμενη πίεση. Αυτό οφείλεται στο νόμο του Henry, ο οποίος δηλώνει ότι η ποσότητα του διαλυμένου αερίου είναι άμεσα ανάλογη με τη μερική πίεση του αερίου πάνω από το διάλυμα.
* Φύση του αερίου: Ορισμένα αέρια είναι πιο διαλυτά στο νερό από άλλα. Αυτό εξαρτάται από την πολικότητα και Διαμοριακές δυνάμεις των μορίων αερίου.
* πολικά αέρια: Τα αέρια με πολικά μόρια (όπως η αμμωνία, NH₃) είναι πιο διαλυτά στο νερό επειδή μπορούν να σχηματίσουν δεσμούς υδρογόνου με μόρια νερού.
* μη πολικά αέρια: Τα αέρια με μη πολικά μόρια (όπως το οξυγόνο, Ο) είναι λιγότερο διαλυτά στο νερό επειδή δεν μπορούν να σχηματίσουν δεσμούς υδρογόνου με μόρια νερού.
* Παρουσία αλάτων: Η παρουσία διαλυμένων αλάτων μπορεί να μειώσει Η διαλυτότητα των αερίων στο νερό. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα άλατα ανταγωνίζονται με τα μόρια αερίου για τα μόρια του νερού, καθιστώντας πιο δύσκολο να διαλυθούν τα μόρια αερίου.
Ειδικές συνθήκες που προάγουν τη διαλυτότητα αερίου:
* Χαμηλή θερμοκρασία: Οι χαμηλότερες θερμοκρασίες μειώνουν την κινητική ενέργεια των μορίων αερίου, καθιστώντας τα λιγότερο πιθανό να ξεφύγουν από το διάλυμα.
* υψηλή πίεση: Η αύξηση της πίεσης αναγκάζει περισσότερα μόρια αερίου στο διάλυμα.
* Μόρια πολικού αερίου: Τα πολικά αέρια μπορούν να αλληλεπιδρούν ευνοϊκά με τα μόρια του νερού μέσω της σύνδεσης υδρογόνου, αυξάνοντας τη διαλυτότητα τους.
Παραδείγματα:
* διοξείδιο του άνθρακα (CO₂): Το Co₂ είναι σχετικά διαλυτό στο νερό, ειδικά σε χαμηλές θερμοκρασίες και υψηλές πιέσεις. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα ανθρακούχα ποτά εμφιαλώνονται υπό πίεση και διατηρούνται κρύο.
* οξυγόνο (o₂): Το O₂ είναι λιγότερο διαλυτό στο νερό από το CO₂, αλλά εξακολουθεί να διαλύεται αρκετά για να υποστηρίξει την υδρόβια ζωή. Ωστόσο, καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία του νερού, η διαλυτότητα οξυγόνου μειώνεται, οδηγώντας σε προβλήματα για τα ψάρια και άλλους υδρόβιους οργανισμούς.
Συνοπτικά, τα αέρια είναι πιο διαλυτά στο νερό όταν:
* Η θερμοκρασία είναι χαμηλή.
* Η πίεση είναι υψηλή.
* Τα μόρια αερίου είναι πολικά και μπορούν να σχηματίσουν δεσμούς υδρογόνου με μόρια νερού.
