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En cuanto a la solubilidad de sólidos en líquidos esta casi no se ve afectada por los cambios de presión..
Como la han mencionado, la solubilidad de un gas sobre unlíquido aumenta a medida que aumenta la presión del gas. Puedes imaginarte un líquido encerrado en un pistón y sobre él un gas, a medida que se baja la tapa del pistón-disminución del volumen disponible para el gas- va aumentando la presión y con ello, la solubilidad del mismo en el líquido. Como las soluciones así obtenidas, son diluidas, se puede suponer que se cumple la ley de Henry para solucionesideales diluidas que tiene la siguiente forma:
P = K m
donde P es la presión del gas, m, la molalidad del gas disuelto y K, la constante de Henry que depende tanto del soluto como del solvente y también, de la tamperatura: Sus unidades, en este caso, son atmkg/mol
o también se la puede encontrar como:
P = K x
es la misma expresión, pero aquí la solubilidad no está expresada enmolalidad, sino en fracción molar, x. Con respecto a la expresión anterior cambian las unidades de K, de atm kg/mol a sólo atm.
La solubilidad de un gas en agua aumenta con la presión ejercida por el gas sobre el disolvente; si la presión disminuye, la solubilidad disminuye también. Se dice que la solubilidad de los gases es directamente proporcional a la presión.
A nivel molecular, lasolubilidad de un gas podría explicarse mediante las interacciones dipolo o dipolo inducido (dependiendo del tipo de gas) con las moléculas del solvente.
Tanto para la fabricación de soda como para la de bebidas gaseosas, se emplea dióxido de carbono (CO2) a presión para obtener las burbujas características.
Según la Ley de Henry, la solubilidad de un gas en un líquido es proporcional a la presión delgas sobre el líquido. Si se denomina Sg a la concentración molar del gas disuelto en el líquido y P a su presión, entonces:
Sg = kH . Pg kH = constante de Henry
Cuando se destapa una botella de gaseosa, la presión sobre la superficie del líquido se reduce y cierta cantidad de burbujas de dióxido de carbono suben a la superficie. La disminución de la presión permite que el dióxido de carbonosalga de la disolución.
Vean el siguiente video.
Empleando el programa Draw de sus equipos portátiles, realicen una secuencia en la que pueda visualizarse cómo se comportan las moléculas de gas dentro de un líquido cuando aumenta la presión.
Pueden inspirarse con el siguiente video. Si bien está en inglés, las imágenes pueden aportarles buenas ideas.
Actividad 2:
En relación con latemperatura, los gases disueltos en líquidos se comportan de forma inversa a como lo hacen los sólidos. La solubilidad de un gas en agua decrece a medida que aumenta la temperatura; esto significa que la solubilidad y la temperatura son inversamente proporcionales.
La solubilidad de un gas también disminuye con la presencia de un sólido. Las interacciones entre las partículas de un soluto sólido y las deun solvente son mucho más fuertes que entre las partículas de un gas y el solvente, por lo que al disminuir las interacciones entre el solvente y el gas, las moléculas gaseosas tendrán mayor tendencia a escapar de la solución.
Comprueben experimentalmente la variación de la solubilidad del dióxido de carbono en una gaseosa cuando cambia la temperatura. También verificarán que el gas se libera másrápidamente si se agrega un soluto sólido.
Para ello emplearán un sistema de cuba neumática. La cuba neumática es un invento del siglo XVIII realizado por Stephen Hales y que Prestley, Lavoisier y Dalton emplearon en muchos de sus experimentos.
Una cuba neumática es, básicamente, un dispositivo que consta de un tubo invertido sumergido en un recipiente con líquido. Si se hace burbujear un gas...
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