Os gases se dissolvem na água devido a uma combinação de fatores:
1. Forças intermoleculares: *
ligação de hidrogênio: Gases polares como amônia (NH3) e cloreto de hidrogênio (HCL) podem formar ligações de hidrogênio com moléculas de água, aumentando sua solubilidade.
* Interações dipolo-dipolo: Gases polares como dióxido de carbono (CO2) podem interagir com moléculas de água através de interações dipolo-dipolo, tornando-as um pouco solúveis.
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Forças de dispersão de Londres: Mesmo gases não polares como oxigênio (O2) e nitrogênio (N2) podem experimentar forças de dispersão de Londres fracas com moléculas de água. Essas forças são mais fracas que as interações de ligação de hidrogênio e dipolo-dipolo, resultando em menor solubilidade.
2. Pressão parcial e Lei de Henry: *
Pressão parcial: A solubilidade de um gás em um líquido é diretamente proporcional à sua pressão parcial acima do líquido. Maior pressão parcial significa que mais moléculas de gás colidirão com a superfície líquida e se dissolverão. É por isso que as bebidas carbonatadas têm mais efervenção quando são abertas - a pressão dentro da garrafa é mais alta.
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Lei de Henry: Esta lei afirma que a solubilidade de um gás em um líquido é diretamente proporcional à sua pressão parcial acima do líquido a uma temperatura constante.
3. Temperatura: *
A solubilidade diminui com o aumento da temperatura: À medida que a temperatura aumenta, a energia cinética das moléculas de gás aumenta, facilitando a fuga da fase líquida e retornam à fase gasosa.
4. Natureza do gás: *
polaridade: Os gases polares geralmente são mais solúveis em água do que os gases não polares.
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Tamanho e forma: As moléculas de gás menores tendem a ser mais solúveis do que as maiores, pois podem se encaixar mais facilmente nos espaços entre as moléculas de água.
5. Outros fatores: * Salinidade
: A presença de sais na água pode afetar a solubilidade do gás.
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Pressão: A pressão aumentada pode forçar mais moléculas de gás à solução.
em resumo: A solubilidade de um gás na água é um fenômeno complexo determinado por uma combinação de forças intermoleculares, pressão parcial, temperatura e natureza do gás. Gases polares com fortes interações intermoleculares tendem a ser mais solúveis em água do que gases não polares.
