Question

Почему степень растворимости газа в жидкости при повышении температуры понижается?​

Answer 1

Ответ:

Растворение газа в жидкости всегда сопровождается выделением тепла, потому что происходит соединение молекул газа с молекулами жидкости (сольватация) за счет в основном сил физического взаимодействия (иногда и химического) , энергия при соединении освобождается, тепло выделяется. Формула закона Генри может быть представлена как уравнение закона действия масс для этой реакции, где коэффициент Генри - константа равновесия. Применение принципа Ле Шателье. 1) При повышении температуры равновесие смещается в сторону эндотермического процесса, в данном случае влево. Т. е. при повышении температуры растворимость газа уменьшается. Пример: если поставить стеклянную банку с холодной некипяченой водой в теплую комнату, то вскоре на стенках банки вы увидите пузырьки газа, это выделяются растворенные ранее в холодной воде газы воздуха.

Answer 2

Степень растворимости газа в жидкости обычно уменьшается при повышении температуры, и это явление обусловлено законами физической химии, а именно законом Генри и законом Рауля.

1. Закон Генри: Этот закон устанавливает, что количество газа, растворяющегося в жидкости при данном давлении, пропорционально давлению этого газа над жидкостью. Математически это выглядит как C = k * P, где C - концентрация газа в растворе, P - давление газа над раствором, k - постоянная Генри для данной пары газ-жидкость. При повышении температуры молекулы жидкости обретают больше энергии, что позволяет им "вырываться" из раствора и переходить в газообразное состояние. Следовательно, при повышении температуры газ начинает выходить из раствора, и степень растворимости уменьшается.

2. Закон Рауля: Этот закон описывает парциальное давление компонентов в идеальном растворе. Согласно закону Рауля, парциальное давление газа над раствором пропорционально его доле в растворе. При повышении температуры молекулы газа получают больше энергии, что увеличивает их скорость и вероятность перехода в газообразное состояние. В результате парциальное давление газа над раствором увеличивается, что способствует его выходу из раствора.

Оба эти закона объясняют, почему при повышении температуры степень растворимости газа в жидкости уменьшается. Однако стоит учитывать, что это общие тенденции, и в некоторых случаях степень растворимости газа может увеличиваться с повышением температуры (например, это происходит с некоторыми газами и жидкостями при образовании азеотропов).