Cómo predecir la solubilidad en función de la temperatura
El aumento de la temperatura aumenta los efectos de la entropía de un sistema. Debido a que la entropía de un soluto se incrementa habitualmente cuando se disuelve, el aumento de temperatura por lo general aumenta la solubilidad - para solutos sólidos y líquidos, de todos modos. Otra manera de entender el efecto de la temperatura sobre la solubilidad es pensar en calor como reactivo en la reacción de disolución:
El calor es normalmente absorbido en partículas de soluto cuando un soluto se disuelve. El aumento de temperatura corresponde a calor añadido. Así que al aumentar la temperatura, que proporciona un reactivo necesario en la reacción de disolución. (En aquellos casos raros donde libera calor de disolución, aumento de la temperatura puede disminuir la solubilidad.)
solutos gaseosos comportan de manera diferente de solutos sólidos o líquidos, con respecto a la temperatura. El aumento de la temperatura tiende a disminuir la solubilidad del gas en el líquido. Para entender este patrón, revisar el concepto de presión de vapor. El aumento de temperatura aumenta la presión de vapor porque el calor añadido aumenta la energía cinética de las partículas en solución. Con energía añadida, estas partículas tienen más posibilidades de liberarse de las fuerzas intermoleculares que los mantienen en solución. Un ejemplo clásico, de la vida real del efecto de la temperatura sobre la solubilidad del gas es carbonatada soda. Que va plana (pierde su disuelto gas dióxido de carbono) más rápidamente: sosa caliente o soda fría?
La comparación de la solubilidad del gas en líquidos con el concepto de presión de vapor destaca otro patrón importante: aumento de la presión aumenta la solubilidad de un gas en un líquido. Así como altas presiones hacen que sea más difícil para la superficie-vivienda moléculas de líquido para escapar en fase de vapor, altas presiones inhiben el escape de los gases disueltos en el disolvente. Enrique‘s ley resume esta relación entre la presión y la solubilidad del gas:
Solubilidad = Constante x Presión
La “constante” en la ley de Henry es Enrique‘s constante, y su valor depende del gas, disolvente, y la temperatura. Una forma particularmente útil de la ley de Henry se refiere la solubilidad (S) y la presión (PAG) entre dos estados diferentes:
De acuerdo con esta relación, triplicando la presión triplica la solubilidad del gas.
Try una ejemplo. la constante de Henry para el gas nitrógeno (N2) En agua a 293 K es
La presión parcial de nitrógeno en el aire a nivel del mar es de 0,78 atm. ¿Qué es la solubilidad del N2 en un vaso de agua a 20 grados centígrados sentado en una mesa de café dentro de una casa en la playa?
Este problema requiere la aplicación directa de la ley de Henry. El vaso de agua está a 20 grados Celsius, que es equivalente a 293 K (sólo añadir 273 a cualquier temperatura Celsius para obtener el equivalente Kelvin). Debido a que el vidrio se sienta dentro de una casa en la playa, se puede asumir que el vaso está a nivel del mar. Para que pueda utilizar los valores proporcionados para la presión constante y el parcial de Henry de N2:
Por lo tanto, la solubilidad de N2 es
