Concetti Chiave
- La solubilità delle sostanze solide nei solventi liquidi aumenta con l'aumento della temperatura, come dimostrato dal nitrato di potassio che ha una solubilità di 245g/100g a 100 gradi.
- Al contrario, alcune sostanze come il solfato di litio e l'idrossido di calcio diventano meno solubili con l'aumento della temperatura.
- Per i gas, la solubilità diminuisce all'aumentare della temperatura, mantenendo costante la pressione, risultando in una maggiore concentrazione di ossigeno in acqua fredda.
- L'inquinamento termico, causato da acque calde immesse nei corsi d'acqua, può ridurre la concentrazione di ossigeno disciolto, portando a morie di pesci.
- La legge di Henry descrive quantitativamente l'effetto della pressione sulla solubilità dei gas, valida per gas poco solubili come azoto e ossigeno.
Solubilità e temperatura
La solubilità delle sostanze solide e di quelle liquide nei solventi liquidi in genere aumenta all'aumentare della temperatura. Ad esempio se portiamo ad ebollizione 100 grammi di acqua e aggiungiamo del nitrato di potassio, la saturazione avviene quando sono stati aggiunti 245 g di questo sale. Diciamo quindi che il nitrato di potassio ha una solubilità di 245g/100g alla temperatura di 100 gradi. Ovvero che in 100 g di acqua possiamo sciogliere 245 g di nitrato di potassio alla temperatura di 100 gradi centigradi. Se però l'acqua è fredda, portiamola a 0 gradi ad esempio, in questo caso la solubilità si abbassa notevolmente e passa a 14 g per 100 g di acqua.
Eccezioni e gas
Ci sono delle sostanze che fanno eccezione ad esempio il solfato di litio e l'idrossido di calcio quando la temperatura aumenta diventano meno solubili. Per i gas le cose cambiano completamente entra in gioco un altro fattore, la pressione. Mantenendo infatti questa grandezza costante, la solubilità del gas in un liquido diminuisce all'aumentare della temperatura. L'acqua fredda a contatto con l'aria contiene una maggiore concentrazione di ossigeno disciolto rispetto all'acqua calda. Ecco perché i pesci durante l'estate scendono in acque più profonde perché sono più fresche e quindi contengono una maggiore quantità di ossigeno. A causa dell'inquinamento termico ovvero l'immissione di acqua eccessivamente calda in fiumi, laghi, o nel mare ad opera delle centrali elettriche o degli impianti industriali, la concentrazione di ossigeno disciolto può essere ridotta a livelli così elevati da causare morie di pesci.
Legge di Henry
L'effetto della pressione sulla solubilità dei gas è descritto in maniera quantitativa dalla legge di Henry. Essa afferma che: a temperatura costante la solubilità di un gas in un liquido è direttamente proporzionale alla pressione parziale del gas stesso sopra la soluzione. Questa legge ha una validità limitata ai gas poco solubili come ad esempio: azoto, ossigeno, ossido di carbonio; mentre non si applica ai gas molto solubili come ammoniaca cloruro di idrogeno e diossido di zolfo.
Domande da interrogazione
- Come influisce la temperatura sulla solubilità delle sostanze solide nei solventi?
- Quali sono le eccezioni alla regola generale sulla solubilità delle sostanze solide?
- Come influisce la temperatura sulla solubilità dei gas nei liquidi?
La solubilità delle sostanze solide nei solventi liquidi generalmente aumenta con l'aumentare della temperatura. Ad esempio, a 100 gradi centigradi, 100 g di acqua possono sciogliere 245 g di nitrato di potassio, mentre a 0 gradi la solubilità scende a 14 g per 100 g di acqua.
Alcune sostanze, come il solfato di litio e l'idrossido di calcio, diventano meno solubili all'aumentare della temperatura, contrariamente alla maggior parte delle sostanze solide.
Per i gas, la solubilità diminuisce all'aumentare della temperatura, a condizione che la pressione rimanga costante. Ad esempio, l'acqua fredda contiene una maggiore concentrazione di ossigeno disciolto rispetto all'acqua calda, il che è cruciale per la vita acquatica.
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