1. Fuerzas intermoleculares:
* enlace de hidrógeno: Los gases polares como el amoníaco (NH3) y el cloruro de hidrógeno (HCl) pueden formar enlaces de hidrógeno con moléculas de agua, aumentando su solubilidad.
* interacciones dipolo-dipolo: Los gases polares como el dióxido de carbono (CO2) pueden interactuar con las moléculas de agua a través de interacciones dipolo-dipolo, lo que las hace algo solubles.
* Fuerzas de dispersión de Londres: Incluso los gases no polares como el oxígeno (O2) y el nitrógeno (N2) pueden experimentar fuerzas de dispersión de Londres débiles con moléculas de agua. Estas fuerzas son más débiles que las interacciones de enlace de hidrógeno y dipolo-dipolo, lo que resulta en una menor solubilidad.
2. Presión parcial y ley de Henry:
* Presión parcial: La solubilidad de un gas en un líquido es directamente proporcional a su presión parcial por encima del líquido. Una mayor presión parcial significa que más moléculas de gas chocarán con la superficie líquida y se disolverán. Esta es la razón por la cual las bebidas carbonatadas tienen más efervescencia cuando están recién abiertos:la presión dentro de la botella es mayor.
* La ley de Henry: Esta ley establece que la solubilidad de un gas en un líquido es directamente proporcional a su presión parcial por encima del líquido a una temperatura constante.
3. Temperatura:
* La solubilidad disminuye al aumentar la temperatura: A medida que aumenta la temperatura, la energía cinética de las moléculas de gas aumenta, lo que les facilita escapar de la fase líquida y regresar a la fase gaseosa.
4. Naturaleza del gas:
* polaridad: Los gases polares son generalmente más solubles en agua que los gases no polares.
* Tamaño y forma: Las moléculas de gas más pequeñas tienden a ser más solubles que las más grandes, ya que pueden caber más fácilmente en los espacios entre las moléculas de agua.
5. Otros factores:
* salinidad: La presencia de sales en el agua puede afectar la solubilidad del gas.
* Presión: El aumento de la presión puede forzar más moléculas de gas en solución.
En resumen:
La solubilidad de un gas en el agua es un fenómeno complejo determinado por una combinación de fuerzas intermoleculares, presión parcial, temperatura y la naturaleza del gas. Los gases polares con fuertes interacciones intermoleculares tienden a ser más solubles en agua que los gases no polares.
