Güncel

GAZLARIN ÇÖZÜNÜRLÜĞÜNE BASINCIN ETKİSİ

Tarafından yazılmıştır admin

Pratikte, dış basınç katıların ve sıvıların çözünürlüğüne etki etmez, ancak gazların çözünürlüğünü oldukça etkiler. Gazların çözünürlüğü ile basınç arasındaki nicel ilişki; bir gazın sıvıdaki çözünürlüğünün, çözelti üzerindeki gaz basıncıyla orantılı olduğunu ifade eden Henry yasası ile verilir.

c ∝ P

c = kP

Burada c çözünen gazın mol derişimi (litre başına mol), P çözelti üzerindeki gaz basıncı (atmosfer cinsinden) ve k belirli bir gaz için sadece sıcaklığa bağlı bir sabittir.

k sabitinin birimi mol/ L atm dır. Verilen eşitlikten gaz basıncı 1 atm olduğunda c nin k ya eşit olduğunu görebilirsiniz.

Henry yasası nitel olarak kinetik molekül kuramı ile anlaşılabilir. Bir çözücü içe­risinde çözünebilecek gaz miktarı, gaz fazındaki moleküllerin sıvı yüzeyi ile hangi sıklıkla çarpıştığına ve tutulduğuna bağlıdır. Çözelti ile dinamik dengede bulunan gazı düşünelim [Şekil (a)]. Bu durumda, çözeltiye giren gaz moleküllerinin sayısı, çözeltiden gaz fazına geçen moleküllerin sayısına eşit olacaktır. Gazın kısmi basıncı artırıldığında, sıvı yüzeyine daha fazla molekül çarpacağından, sıvı içinde daha fazla gaz molekülü çözünecektir. Bu olay sistem dengeye gelinceye, yani birim zamanda çözeltiyi terk eden moleküllerin çözünen moleküllerin sayısına eşit oluncaya değin devam eder [Şekil (b)]. Çözelti ve gaz fazının her ikisinde de moleküllerin deri­şimi arttığından, birim zamanda çözeltiye giren ve terk eden moleküllerin sayısı (b) de kısmi basıncın düşük olduğu (a) dan büyüktür.

Bir şişesinin kapağını açtığımızda gazozun köpürmesi Henry yasası’ na bir kanıttır. Şişenin kapağı kapatılmadan önce, gazoz içine basınçla CO2 gönderilir. Bu durumda, çözünen CO2 miktarı, normal basınçta çözünenden çok fazladır. Gazozun kapağı açıl­dığında, yüksek basmç altında çözünmüş CO2 çözeltiden uzaklaşır ve geriye normal atmosfer basıncında çözünebilecek kadar CO2 kalır. Bunun miktarı ise 0,0003 atm dir. Fazla CO2 çıkarken köpük oluşturur.

Gazların çoğu Henry yasasına uyar, ancak bazı önemli istisnalar vardır. Örne­ğin, çözünmüş gaz su ile tepkimeye giriyorsa, yüksek çözünürlükler ortaya çıkabilir. Amonyağın çözünürlüğü aşağıdaki tepkimeden dolayı beklenenden daha yüksektir.

Karbondioksit de su ile tepkimeye girer:

Bir diğer ilginç örnek, oksijen molekülünün kandaki çözünürlüğüdür. Normalde, oksi­jen gazı suda az çözünür. Oysa hemoglobin (Hb) moleküllerinden dolayı oksijenin kandaki çözünürlüğü şaşılacak kadar yüksektir. Her hemoglobin molekülü dört oksijen molekülü bağlayabilir. Bu oksijen molekülleri meta­bolizmada kullanılmak üzere dokulara taşınır.

Bu olay, oksijen molekülünün kandaki yüksek çözünürlüğünü açıklar.

Yazar Hakkında

admin

%d blogcu bunu beğendi: