Introduzione alla Chimica (Italiano)

Termini

• Solubilitàla quantità di una sostanza che si dissolverà in una data quantità di solvente per dare una soluzione satura in condizioni specificate.
• Equilibriolo stato di una reazione in cui le velocità delle reazioni avanti e indietro sono le stesse.
• Legge di Henry afferma che la solubilità di un gas in un liquido è direttamente proporzionale alla pressione parziale del gas sopra il liquido.,

L’effetto della pressione sulla solubilità

Per solidi e liquidi, noti come fasi condensate, la dipendenza dalla pressione della solubilità è tipicamente debole e di solito viene trascurata nella pratica. Tuttavia, la solubilità dei gas mostra una significativa variabilità basata sulla pressione. Tipicamente, un gas aumenterà di solubilità con un aumento della pressione. Questo effetto può essere descritto matematicamente usando un’equazione chiamata legge di Henry.

Legge di Henry

Quando un gas viene disciolto in un liquido, la pressione ha un effetto importante sulla solubilità., William Henry, un chimico inglese, ha dimostrato che la solubilità di un gas aumentava con l’aumentare della pressione. Ha scoperto la relazione seguente:

C= k*P_{gas}

In questa equazione, C è la concentrazione del gas in soluzione, che è una misura della sua solubilità, k è una costante di proporzionalità che è stato determinato sperimentalmente, e Pga è la pressione parziale del gas sopra la soluzione. La costante di proporzionalità deve essere determinata sperimentalmente perché l’aumento della solubilità dipenderà dal tipo di gas che viene disciolto.,

Ci sono alcune cose da ricordare quando si lavora con questa legge:

• la legge di Henry, funziona solo se le molecole sono in equilibrio e se le stesse molecole sono presenti in tutta la soluzione.
• La legge di Henry non si applica ai gas a pressioni estremamente elevate.,
• La legge di Henry non si applica se c’è una reazione chimica tra il soluto e il solvente. Ad esempio, HCl (g) reagisce con l’acqua nella reazione di dissociazione e influenza la solubilità, quindi la legge di Henry non può essere utilizzata in questo caso.
• Se la legge di Henry, è usato per denotare come la concentrazione cambia con la pressione, viene usata la seguente equazione: \frac{1}{C_1} =\frac{P_2}{C_2}

Esempio

P = k \times C

2,5 atm = 29.76 \frac{bancomat}{M} \times C

la Risoluzione per C, troviamo che la concentrazione di CO2 disciolta è 0.088 M.,

Applicazioni di solubilità del gas

Affinché i subacquei di acque profonde possano respirare sott’acqua, devono inalare aria altamente compressa in acque profonde, con conseguente dissoluzione di azoto nel sangue, nei tessuti e nelle articolazioni. Se un subacqueo ritorna in superficie troppo rapidamente, il gas azoto si diffonde dal sangue troppo rapidamente, causando dolore e possibilmente morte. Questa condizione è nota come ” le curve.”

Per evitare le curve, un subacqueo deve tornare lentamente in superficie, in modo che i gas si adattino alla parziale diminuzione della pressione e si diffondano più lentamente., Un subacqueo può anche respirare una miscela di elio compresso e gas ossigeno, poiché l’elio è solo un quinto solubile nel sangue come l’azoto.

Sott’acqua, i nostri corpi sono simili a una bottiglia di soda sotto pressione. Immagina di far cadere la bottiglia e provare ad aprirla. Per evitare che la soda si esaurisca, apri lentamente il cappuccio per far diminuire la pressione. A terra, respiriamo circa il 78% di azoto e il 21% di ossigeno, ma i nostri corpi usano principalmente l’ossigeno., Quando siamo sott’acqua, tuttavia, l’alta pressione dell’acqua che circonda i nostri corpi fa sì che l’azoto si accumuli nel sangue e nei tessuti. Come nel caso della bottiglia di soda, se ci muoviamo o saliamo dall’acqua troppo rapidamente, l’azoto verrà rilasciato dai nostri corpi troppo rapidamente, creando bolle nel nostro sangue e causando “le curve.”