12.6:
Физические свойства, влияющие на растворимость
12.6:
Физические свойства, влияющие на растворимость
Растворы газов в жидкостях
Что касается любого раствор, растворимость газа в жидкости зависит от привлекательных межмолекулярных сил между растворённое вещество и видами растворителя. Однако, в отличие от твердых и жидких солей, нет никакой solute-solute межмолекулярной привлекательности для преодоления, когда газообразный растворённое вещество растворяется в жидком растворителе, поскольку атомы или молекулы, составляющие газ, значительно разделены и испытывают взаимодействия пренебрежимый. Следовательно, взаимодействие растворителей и растворителей является единственным энергетическим фактором, влияющим на растворимость. Например, растворимость кислорода в воде примерно в три раза больше, чем в гелие (между водой и более крупными молекулами кислорода действуют более значительные силы дисперсии), но в 100 раз меньше, чем растворимость хлорметана, CHCl3 (молекулы полярного хлорометана испытывают дипольную притяжение к молекулам полярной воды). Аналогичным образом, следует отметить, что растворимость кислорода в гексане, C6H14, примерно в 20 раз больше, чем в воде, поскольку между кислородом и более крупными молекулами гексана существуют большие силы дисперсии.
Температура является еще одним фактором, влияющим на растворимость, при этом растворимость в газе обычно снижается при повышении температуры. Эта обратная связь между температурой и концентрацией растворенного газа является одним из основных последствий теплового загрязнения в природных водах.
Растворимость газообразного растворённое вещество также зависит от парциального давления растворённое вещество в газе, на который подвергается воздействию раствор. Растворимость газа увеличивается по мере увеличения давления газа.
Для многих газообразных солей соотношение растворимости, SGAs и парциального давления, PGAS, является пропорциональным:
Где KH — постоянная пропорциональности, зависящая от идентичностей газообразного растворённое вещество и растворителя и температуры раствор. Это математическое утверждение закона Генриха: Количество идеального газа, растворяющееся в определенном объёме жидкости, прямо пропорционально давлению газа.
Этот текст адаптирован из Openstax, Химия 2е изд., раздел 11.3: Растворимость.
Suggested Reading
- Kolev, Nikolay Ivanov. "Solubility of O 2, N 2, H 2 and CO 2 in water." In Multiphase Flow Dynamics 4, pp. 209-239. Springer, Berlin, Heidelberg, 2011.
- Mitchell, Alan J., ed. Formulation and production carbonated soft drinks. Springer Science & Business Media, 1990.