气体的溶解度大小,首先决定于气体和溶剂的性质,同时也随着气体的压强和溶剂的温度的不同而变化。例如,在20 ℃时,气体的压强为101 kPa,1L水可以溶解气体的体积是:氨气为702 L,氢气为0.01819 L,氧气为0.03102 L。氨气易溶于水,是因为氨气是极性分子,水也是极性分子,而且氨气分子跟水分子还能形成氢键,发生显著的水合作用,所以,它的溶解度很大;而氢气、氧气是非极性分子,所以在水里的溶解度很小。
当压强一定时,气体的溶解度随着温度的升高而减小。这一点对气体来说没有例外,因为当温度升高时,气体分子运动速率加大,容易自水面逸出。
当温度一定时,气体的溶解度随着气体的压强的增大而增大。这是因为当压强增大时,液面上的气体的浓度增大,因此,进入液面的气体分子比从液面逸出的分子多,从而使气体的溶解度变大。而且,气体的溶解度和该气体的压强(分压)在一定范围内成正比(在气体不跟水发生化学变化的情况下)。例如,在20 ℃时,氢气的压强是101 kPa,氢气在1L水里的溶解度是0.01819 L;同样在20。C,在2×101 kPa时,氢气在1 L水里的溶解度是0.01819 L X 2 = 0.03638 L。
气体的溶解度有两种表示方法,一种是在一定温度下,气体的压强(或称该气体的分压,不包括水蒸气的压强)是101 kPa时,溶解于1体积水里,达到饱和的气体的体积(并需换算成在0 ℃时的体积),即这种气体在水里的溶解度。另一种气体的溶解度的表示方法是,在一定温度下,该气体在100 g水里,气体的总压强为101 kPa(气体的分压加上当时水蒸气的压强)所溶解的质量,用这种方法表示气体的溶解度就可和教材中固体溶解度的定义统一起来。
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