¿Por qué la solubilidad de un gas disuelto disminuye a medida que aumenta la temperatura de su disolvente?

Debido a que el término entrópico de la energía libre asociada con la disolución de un gas es positivo, el aumento de la temperatura hace que la energía libre se vuelva más positiva y, por lo tanto, la disolución del gas se vuelve menos termodinámicamente favorable con la temperatura.

La cantidad de gas disuelto en un solvente dependerá de la energía libre asociada con el proceso de pasar de un gas a un gas disuelto. La energía libre tiene dos términos: entalpía y entropía.
El término de entalpía es la fuerza impulsora para la disolución del gas en el solvente. Es la suma de todas las interacciones no covalentes favorables entre la molécula de gas y el solvente (principalmente las fuerzas de Van Der Waals). A presión constante, el término de entalpía es independiente de la temperatura (dG = dH – TdS). Debido a que va de un gas (estado entrópico alto) a un gas solvatado (estado entrópico más bajo), el término dS siempre será negativo. A medida que aumenta la temperatura, el término -TdS se hará más grande, lo que hará que dG sea más positivo. A medida que dG se vuelve más positiva, el equilibrio entre el gas y la fase disuelta se desplazará hacia la fase gaseosa.

1 La dependencia de la solubilidad de los gases con la temperatura no es tan sencilla como se indica. Por ejemplo, en soluciones acuosas, la solubilidad pasa por un mínimo, es decir, antes de que disminuya la solubilidad mínima y después del mínimo, aumenta la solubilidad.

2 La solubilidad depende de la presión parcial del gas en equilibrio con esa cantidad de disolvente. Esto se llama la ley de Henry .

3 Cuando tiene una mezcla de gases, cada componente se disolverá de acuerdo con su presión parcial.

4 También hay una influencia de qué otras sustancias están presentes en el líquido y si el gas experimenta alguna reacción (en un sentido amplio) cuando se disuelve.

5 La explicación detallada de la solubilidad de los gases depende del concepto termodinámico del potencial químico e incluso para soluciones ideales es bastante complejo. Al final del día, la solubilidad se determina experimentalmente y hay publicaciones especializadas para esos datos, como Landolt-Börnstein.

El asentamiento de partículas de soluto entre las partículas de disolvente es principalmente de lo que se trata Solubilidad.
Por lo tanto, cuando la temperatura de las partículas de disolvente aumenta y la energía absorbida se transforma en energía cinética, se observa un aumento en el movimiento de las partículas en las partículas de disolvente, lo que dificulta un poco la disolución de las partículas para disminuir la solubilidad de lo normal.