Como prever solubilidade com base na temperatura
O aumento da temperatura aumenta os efeitos de entropia em um sistema. Porque a entropia de um soluto é geralmente maior quando se dissolve, o aumento da temperatura geralmente aumenta a solubilidade - para solutos sólidos e líquidos, de qualquer maneira. Outra maneira de entender o efeito da temperatura sobre a solubilidade é pensar calor como reagente na reacção de dissolução:
O calor é geralmente absorvido em partículas de soluto se dissolve quando um soluto. O aumento da temperatura corresponde a calor adicionado. Então, através do aumento da temperatura, você fornece um reagente necessário na reação de dissolução. (Em raros casos em que dissolução libera calor, o aumento da temperatura pode diminuir a solubilidade.)
solutos gasosos comportam-se de forma diferente a partir de solutos sólidos ou líquidos, no que diz respeito à temperatura. Aumentando a temperatura tende a diminuir a solubilidade do gás no líquido. Para entender esse padrão, vá para o conceito de pressão de vapor. O aumento da temperatura aumenta a pressão de vapor porque o calor adicionado aumenta a energia cinética das partículas em solução. Com a energia adicional, estas partículas uma chance maior de se libertar das forças intermoleculares que segurá-los em solução. Um clássico, exemplo da vida real do efeito da temperatura sobre a solubilidade do gás é carbonatada refrigerante. Que vai plana (perde seu gás dióxido de carbono dissolvido) de forma mais rápida: refrigerante quente ou refrigerante?
Comparando-se a solubilidade de gases em líquidos com o conceito de pressão de vapor destaca um outro padrão importantes: O aumento da pressão aumenta a solubilidade de um gás no líquido. Assim como elevadas pressões tornar mais difícil para a superfície-habitação moléculas líquidas de escapar para fase de vapor, altas pressões inibir o escape de gases dissolvidos no solvente. Henry'lei s resume essa relação entre pressão e solubilidade do gás:
Solubilidade = constante x Pressão
A "constante" na lei de Henry é Henry'é constante, e o seu valor depende do gás, solvente, e temperatura. Uma forma particularmente útil de lei de Henry refere-se a solubilidade (S) e pressão (P) entre dois estados diferentes:
De acordo com essa relação, triplicando a pressão triplica a solubilidade do gás.
Try um exemplo. a constante de Henry para o gás nitrogênio (N2) Em água a 293 K é
A pressão parcial de nitrogênio no ar ao nível do mar é de 0,78 atm. O que é a solubilidade de N2 em um copo de água a 20 graus Celsius sentado em uma mesa de café dentro de uma casa de praia?
Esse problema requer a aplicação direta da lei de Henry. O copo de água é de 20 graus Celsius, o que equivale a 293 K (basta adicionar 273 para qualquer temperatura Celsius para obter o equivalente Kelvin). Porque o vidro senta-se dentro de uma casa de praia, você pode assumir o copo está ao nível do mar. Então você pode usar os valores fornecidos para a pressão constante ea parcial de Henry de N2:
Assim, a solubilidade de N2 é
