Hur fungerar temperatur påverkar lösligheten av gaser i vatten

En av de första vetenskapslektionerskolbarn lära sig är de tre stadierna av materia : fast, flytande och gas . Inte bara den här lektionen får uppåtvända med ett fjärde steg av materia , plasma , som förekommer i astronomi och högenergifysik , men både fasta ämnen och gaser kan suspenderas i flytande vatten . Mängden gas som kan hållas i en lösning av vatten beror på de kemiska egenskaperna hos den gas , mängden av omgivningstrycket och temperaturen på vattnet. Kallare Vatten Rymmer mer gas

Alla gaser följer det mönster som de är mer lösliga i kallare vatten . Till exempel kan ett kg vatten hålla upp till 0,03 g av kvävgas vid 0 ° C (förutsatt att en atmosfärs tryck ) . Men vid 60 grader Celsius den maximala mängden suspenderat kväve sjunker till 0,01 g. . Andra gaser , såsom helium, kan emellertid vara mindre löslig . I ett kilo vatten , kan endast 0,0017 g helium suspenderas i vatten vid 0 grader Celsius , och vid 60 grader Celsius det sjunker ner till 0,0013 g. .
Varför Kallare Vatten Rymmer mer gas

anledningen lägre temperaturer är nödvändiga för gas löslighet är att temperaturen är ett mått på entropi, eller störning som orsakas av den kinetiska energin hos de flytande och gasmolekyler . Med låg entropi , kan gaser bildas svaga molekylära bindningar med vattenmolekylerna . När temperaturen ökar , är dessa bindningar är alltför svaga för att övervinna den rörelsen hos molekylerna. Som ett resultat , när temperaturen ökar gasmolekylerna höjer till ytan och ut i atmosfären .

Exempel på gas Löslighet

Det är lätt att visualisera förhållandet mellan gas löslighet och vattentemperaturen genom att relatera den till riktiga program . Ett vanligt exempel är skillnaden i smak i läskedrycker vid olika temperaturer. När soda blir varm , håller den mindre koldioxid , vilket gör att läsk för att fräsa och smaka platt . Ett annat exempel är att fisken anpassa sig till vissa temperaturområden , eftersom varmt vatten innehåller mindre syre . Om en vattenförekomst plötsligt ökar i temperatur , kan det leda fisken att dö eftersom det finns mindre syre för dem att andas .

Fasta Lösningsmedel och Vattentemperatur

orsak till förvirring om hur temperaturen påverkar lösligheten är att regeln är omvänd för fasta lösningsmedel i vatten . Eftersom vattentemperaturen ökar lösligheten av fast material ökar. Detta beror på ökad entropi bryter isär molekylbindningar som håller fast material tillsammans, orsakar det att upplösas i en lösning. Det är därför det är lättare att lösa upp en kopp socker i varmt vatten än kallt vatten . Addera