Факторы, влияющие на растворимость газов в жидкостях

факторы, влияющие на растворимость газов в жидкостях:

- природа растворителя..

 

- природа газа

если у газа полярные молекулы, то они лучше растворяются в полярных растворителях

если газы реагируют с растворителем, то их растворимость увеличивается

ПР: NH₃ + H₂O ® NH₄OH аммиачная вода или нашатырный спирт(w=10%)

если молекулы газов в растворе распадаются на ионы, то их растворимость увеличивается

ПР: HCl + Н₂О ® соляная кислота(w_max=38%)

 

- температура и давление

если насыщенный р-р – равновесное состояние, то влияние внешних факторов оценивается по принципу Ле-Шателье

растворение газов в жидкостях экзотермический процесс -

при нагревании растворимость газов в жидкостях уменьшается

только растворение инертных газов в некоторых органических растворителях эндотермический процесс

объем системы при растворении газов в жидкостях уменьшается –

300) гипербарическая оксигенация

при повышении давления растворимость газов в жидкостях увеличивается

ПР: при недостаточном кровоснабжении(болезни и травмы сосудов), болезни крови.. ткани недополучают O₂

развивается гипоксия тканей, которая может закончиться гибелью клеток

если больной будет дышать воздухом под высоким давлением,

то растворение кислорода в крови увеличится.., и ткани получат больше кислорода

так действует гипербарическая оксигенация, применяемая для лечения гипоксии тканей

 

299) кессонная болезнь

при понижении давления растворимость газов в жидкостях уменьшается

ПР: водолазы под водой дышат воздухом под высоким давлением..

при подъеме на поверхность водолазы дышат воздухом под обычным давлением

на глубине в крови растворено больше газов, чем на поверхности

при быстром подъеме водолазов на поверхность в крови образуются пузырьки газов,

которые не могут оставаться в крови из-за снижения растворимости

газовые пузырьки в крови закупоривают мелкие сосуды(эмболия) и нарушают кровоснабжение тканей

так развивается кессонная болезнь

 

297) закон Генри для малорастворимых газов..

при постоянной температуре растворимость газов в жидкостях пропорциональна давлению газов над раствором

С = k × p,

где С – моляльная концентрация газа в жидкости в моль/1000 г растворителя,

k - коэффициент или постоянная Генри для газа

равен молям газа, растворяющегося в 1000 г растворителя при р =1 атм

зависит от природы газа, природы растворителя, температуры

если газы реагируют с растворителем или газы в растворе распадаются на ионы, то закон Генри не действует

ПР:

 

297) закон Дальтона для смеси газов

при постоянной температуре растворимость газов газовой смеси в жидкостях

пропорциональна парциальному давлению газов над раствором

парциальное – давление отдельного газа в газовой смеси

общее давление газа p равно сумме парциальных давлений p_i всех газов газовой смеси

парциальное давление газа зависит от молярной доли газа c в газовой смеси и рассчитывается по формуле

p_i = p × c

учитывая, что у газов молярная доля равна объемной доле j, парциальное давление рассчитывается по формуле

p_i = p × c = р× j

 

- электролиты в растворе

298) закон Сеченова. механизм влияния электролитов на растворимость газов.

электролиты в растворе снижают растворимость газов

C = C ₀ × e^-Pc,

где С – моляльная концентрация газа,

С ₀ – моляльная концентрация газа в чистом растворителе,

Р – коэффициент или постоянная Сеченова, зависит от природы газа, природы электролита, температуры

с – концентрация электролита

механизм влияния электролитов на растворимость газов:

ионы электролитов гидратируются молекулами растворителя

при этом число свободных молекул растворителя уменьшается, и растворимость газов уменьшается

 

Идеальный раствор

идеальный – раствор, в котором не происходит взаимодействия молекул в-ва и молекул растворителя,

при образовании идеального раствора не изменяется объем р-ра, нет тепловых эффектов

особенность идеального раствора –

давление насыщенного пара любого компонента раствора пропорционально концентрации компонента в растворе

насыщенный – пар, который находится в равновесии с жидкостью в закрытой системе жидкость Û газ:

сколько пара образуется при испарении жидкости, столько пара конденсируется, превращаясь в жидкость

давление насыщенного пара жидкости при данной температуре постоянно для данной жидкости

при повышении температуры давление насыщенного пара жидкости увеличивается

к свойствам идеального раствора приближен разбавленный р-р неэлектролита