Introducción a la química (Español)

Términos

• solubilidad la cantidad de una sustancia que se disolverá en una cantidad dada de un disolvente para dar una solución saturada en condiciones especificadas.
• equilibrioel estado de una reacción en la que las velocidades de las reacciones hacia adelante y hacia atrás son las mismas.
• La ley de Henry establece que la solubilidad de un gas en un líquido es directamente proporcional a la presión parcial del gas sobre el líquido.,

El efecto de la presión sobre la solubilidad

Para sólidos y líquidos, conocidos como fases condensadas, la dependencia de la presión de la solubilidad es típicamente débil y generalmente se descuida en la práctica. Sin embargo, la solubilidad de los gases muestra una variabilidad significativa basada en la presión. Típicamente, un gas aumentará en solubilidad con un aumento en la presión. Este efecto se puede describir matemáticamente usando una ecuación llamada Ley de Henry.

La Ley de Henry

Cuando un gas se disuelve en un líquido, la presión tiene un efecto importante en la solubilidad., William Henry, un químico inglés, demostró que la solubilidad de un gas aumentaba con el aumento de la presión. Descubrió la siguiente relación:

C= K*P_{gas}

en esta ecuación, C es la concentración del gas en solución, que es una medida de su solubilidad, k es una constante de proporcionalidad que ha sido determinada experimentalmente, y Pgas es la presión parcial del gas sobre la solución. La constante de proporcionalidad debe determinarse experimentalmente porque el aumento de la solubilidad dependerá del tipo de gas que se disuelva.,

hay algunas cosas que recordar cuando se trabaja con esta ley:

• La Ley de Henry solo funciona si las moléculas están en equilibrio y si las mismas moléculas están presentes en toda la solución.
• La Ley de Henry no se aplica a gases a presiones extremadamente altas.,
• La Ley de Henry no se aplica si hay una reacción química entre el soluto y el solvente. Por ejemplo, el HCl (g) reacciona con el agua en la reacción de disociación y afecta la solubilidad, por lo que la Ley de Henry no se puede usar en este caso.
• si se usa la Ley de Henry para denotar cómo la concentración cambiará con la presión, se usa la siguiente ecuación: \frac{P_1}{C_1} =\frac{P_2}{C_2}

ejemplo

P = k \times c

2.5 atm = 29.76 \frac{atm}{M} \times c

resolviendo para C, encontramos que la concentración del CO2 disuelto es de 0,088 M.,

aplicaciones de solubilidad de Gas

para que los buceadores de aguas profundas puedan respirar bajo el agua, deben inhalar aire altamente comprimido en aguas profundas, lo que resulta en una mayor disolución de nitrógeno en su sangre, tejidos y articulaciones. Si un buceador regresa a la superficie demasiado rápido, el gas nitrógeno se difunde de la sangre demasiado rápido, causando dolor y posiblemente la muerte. Esta condición se conoce como » las curvas.»

para evitar las curvas, un buceador debe regresar a la superficie lentamente, para que los gases se ajusten a la disminución parcial de la presión y se difundan más lentamente., Un buceador también puede respirar una mezcla de helio comprimido y gas de oxígeno, ya que el helio es solo una quinta parte tan soluble en la sangre como el nitrógeno.

bajo el agua, nuestros cuerpos son similares a una botella de soda bajo presión. Imagina dejar caer la botella y tratar de abrirla. Con el fin de evitar que la soda burbujee, abra la tapa lentamente para que la presión disminuya. En tierra, respiramos alrededor del 78 por ciento de nitrógeno y el 21 por ciento de oxígeno, pero nuestros cuerpos usan principalmente el oxígeno., Sin embargo, cuando estamos bajo el agua, la alta presión del agua que rodea nuestro cuerpo hace que el nitrógeno se acumule en nuestra sangre y tejidos. Como en el caso de la botella de refresco, si nos movemos o subimos del agua demasiado rápido, el nitrógeno se liberará de nuestros cuerpos demasiado rápido, creando burbujas en nuestra sangre y causando «las curvas.»