Растворы газов в жидкостях. Зависимость растворимости газов в жидкостях от их природы, давления и температуры.

Растворы газов в жидкостях. При некоторой концентрации газа (при данных Р и Т) устанавливается равновесие раствор-газ (насыщенный раствор).

Количество газа, растворенного в единице объема раствора, который находится в равновесии, зависит от температуры и парциального давления газа, а также физического и химического сродства молекул растворителя и растворенного вещества.

Чаще всего хорошо растворимы друг в друге подобные по физическим и химическим свойствам вещества (эмпирическое правило «подобное растворяется в подобном»). В частности, вещества, состоящие из полярных молекул, и вещества с ионным типом связи хорошо растворимы в полярных растворителях (воде, этаноле и др.), а неполярные вещества хорошо растворяются в неполярных растворителях (различных углеводородах).

Зависимость растворимости газов от молекулярной массы. Растворимость газа, как правило, увеличивается с ростом его молекулярной массы.

Отношение , называемое коэффициентом растворимости газа, не зависит от давления (для идеальных и предельно разбавленных растворов идеальных газов).

Зависимость растворимости газов от давления. Растворимость газа также увеличивается с ростом давления. Если газ мало растворим в данной жидкости и его давление невелико, то растворимость (выраженная в г/моль или моль/г) газа пропорциональна его давлению.

Отношение растворимости газа к давлению при постоянной температуре является постоянной величиной

= K'                                                (VI, 1)

Величина К` может служить мерой растворимости газа в жидкости.

Это уравнение является выражением закона Генри, найденного опытным путем.

Идеальная растворимость газа, т. е. растворимость его в идеальном растворе, может быть вычислена по закону Рауля - Генри (для Р = 1атм), если считать приближенно газ идеальными положить P2 = 1атм:

x =

Нетрудно видеть, что уравнение (VI, 1) есть иная форма уже рассмотренного ранее уравнения Рауля-Генри:

ъ

Зависимость растворимости газов от температуры. Растворимость газов при данном давлении, как правило, уменьшается с ростом температуры. Это легко предвидеть: Величина  P°2 растет с повышением температуры, поэтому кривые парциального давления газа и прямая идеального парциального давления с повышением температуры увеличивают свой наклон, а значения Растворимости при заданном давление падают.