Comment fonctionne la température influent sur la solubilité des gaz dans l'eau

Une des premières leçons de sciences écoliers apprennent sont les trois étapes de la matière : solide , liquide et gaz . Non seulement cette leçon se retroussé par une quatrième étape de la matière , le plasma , qui se produit dans l'astronomie et de la physique des hautes énergies, mais les deux solides et des gaz peut être suspendu dans l'eau liquide . La quantité de gaz qui peut être maintenu dans une solution d'eau dépend des propriétés chimiques du gaz , la quantité de la pression ambiante et la température de l'eau . Colder eau contient plus de gaz

Tous les gaz suivent le modèle qu'ils sont plus solubles dans l'eau froide . Par exemple, 1 kg d'eau peuvent contenir jusqu'à 0,03 g d' azote gazeux à 0 ° C (en supposant une atmosphère de pression ) . Cependant , à 60 degrés Celsius la quantité maximale d'azote suspendu tombe à 0,01 g . D'autres gaz , comme l'hélium , cependant, peut-être moins soluble . Dans un kilogramme d'eau , seulement 0,0017 g d'hélium peut être suspendu dans l'eau à 0 degrés Celsius , et à 60 degrés Celsius ce descend à 0,0013 g .
Pourquoi Colder eau contient plus de gaz
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la raison pour laquelle des températures plus basses sont nécessaires pour la solubilité des gaz est que la température est une mesure de l'entropie , ou d'un trouble provoqué par l' énergie cinétique des molécules de liquide et de gaz . Avec une faible entropie , gaz peuvent former des liaisons moléculaires faibles avec les molécules d'eau . Lorsque la température augmente , ces obligations sont trop faibles pour surmonter le mouvement des molécules . En conséquence , lorsque la température augmente les molécules de gaz soulèvent à la surface et s'échappent dans l'atmosphère .

Exemples de gaz Solubilité

Il est facile de visualiser le relation entre la solubilité des gaz et de la température de l'eau en le rapportant à des applications du monde réel . Un exemple courant est la différence de goût dans les boissons gazeuses à des températures différentes . Lorsque soude devient chaud , il détient moins de dioxyde de carbone , ce qui provoque la soude à pétiller et goûter plat . Un autre exemple est que les poissons de s'adapter à certaines plages de température , car l'eau chaude contient moins d'oxygène . Si une masse d'eau augmente soudainement en température , il peut causer des poissons de mourir parce qu'il ya moins d'oxygène pour eux de respirer .

Solvants solides et température de l'eau

Une cause de la confusion concernant comment la température affecte la solubilité est que la règle est inversée pour les solvants solides dans l'eau . Lorsque la température de l'eau augmente , la solubilité de la matière augmente solides . C'est parce que l' augmentation de l'entropie se brise les liaisons moléculaires qui contiennent des matières solides en même temps , l'amenant à se dissoudre dans une solution . C'est pourquoi il est plus facile de dissoudre une tasse de sucre dans l'eau chaude que l'eau froide .