Gas disuelto: proceso y ejemplos

Gas disuelto

Probemos un experimento científico. Ve por un refresco. ¿Entendido? Bien, ahora toma la lata de refresco en una mano, sacúdelo y ábrelo. Jaja. ¿Por qué la soda explotó así? En una palabra: ciencia. Pero, si desea ser un poco más específico, debemos observar el proceso de creación de gas disuelto , gas que se ha disuelto en otro material.

Estamos creando una mezcla de elementos aquí, por lo que hay algunos términos básicos que debemos conocer. El gas se disolverá en otro material, por lo que el gas es el componente menor de la solución, llamado soluto . El soluto se mezcla con el componente principal de la solución, que es el solvente . ¿Entendido? De acuerdo, tome otra lata de refresco y hagamos este experimento listo para comenzar.

Proceso de disolución de gas

Ahora, cuando hablamos de disolver gas, el gas es el soluto. Se está disolviendo en algo. ¿Pero cuál es el solvente? Los solventes más comunes son los líquidos; eso es generalmente en lo que estamos disolviendo el gas. Sin embargo, el gas también puede disolverse en otros gases, que es en realidad como se crea el aire, y en sólidos en forma de impurezas atrapadas en el proceso de creación del sólido.

En cualquier caso, el proceso real de disolución dependerá tanto de las estructuras químicas del gas como del disolvente. Después de todo, no todos los gases tienen las mismas propiedades. El dióxido de carbono, por ejemplo, reacciona de manera diferente al oxígeno puro. En general, sin embargo, disolver el gas implica mantener el gas presurizado. Si bien cada gas requiere una cantidad diferente de presión para disolverse, mantener esta presión es la clave del proceso.

Para un enfoque más técnico de este proceso, podemos recurrir a la Ley de Henry , desarrollada en 1803 por el químico inglés William Henry. Según la ley de Henry, a temperatura constante, la cantidad de gas que se disuelve en un líquido es directamente proporcional a la presión parcial de ese gas en equilibrio con ese líquido. Bien, veamos lo que esto significa. La presión parcial de un gas es la presión hipotética de un gas en una mezcla si ese gas estuviera solo. Entonces, si tengo una lata de refresco de 8 onzas, la presión parcial del gas en el refresco sería la presión del gas en una lata de 8 onzas sin el líquido. En la solución, esta presión se mantiene en equilibrio., lo que significa que el número de moléculas de gas que se disuelven en el solvente líquido es igual al número de moléculas de gas que salen del solvente.

Entonces, la ley de Henry es que la cantidad de un gas que puede disolverse en un líquido, la solubilidad, es proporcional a la presión parcial del gas. Si ponemos eso en una ecuación, se ve así: C = kP donde C es igual a la solubilidad del gas, k es igual a la proporción constante y P es igual a la presión parcial. Con esta ecuación, podemos determinar la solubilidad de cada gas a medida que se disuelve en cualquier solución.

Ejemplos

Entonces, ¿por qué necesitamos saber esto? ¿Dónde vemos realmente los gases disueltos en el mundo real? Bueno, volvamos a nuestro experimento original con la lata de refresco. ¿Por qué explota la soda? Porque está lleno de un gas de dióxido de carbono que se ha disuelto en una solución líquida. La soda se embotella a una presión igual a la presión parcial del dióxido de carbono para mantener el equilibrio. Sin embargo, cuando abre el refresco, libera esa presión y pierde el equilibrio, y el gas disuelto vuelve a convertirse en dióxido de carbono gaseoso que sale de la solución líquida. Cuando agita la solución y aumenta la presión, se libera aún más.

¿Qué tal fuera del mundo de las bebidas? Veamos la medicina. Los médicos a menudo aplican un anestésico a los pacientes antes de la cirugía, ¿verdad? Bueno, ¿qué forma general toman los anestésicos? Gas. Para que el anestésico adormezca adecuadamente al paciente y, sin embargo, no lo dañe, este gas debe disolverse adecuadamente en el torrente sanguíneo. La sangre es el solvente, el anestésico es el soluto, y si no se mezclan adecuadamente, es posible que no adormezca al paciente o que cause un daño aún mayor. Solo piense en lo que sucede cuando agita un refresco y lo abre. Eso no es algo que desee que suceda en su torrente sanguíneo, por lo que es muy importante saber cómo disolver el soluto en el solvente.

Resumen de la lección

Un gas disuelto es, simplemente, gas que se ha disuelto en otro material. Esto crea una solución, una mezcla, donde el gas es el soluto , el componente menor, y el otro material, generalmente un líquido, es el solvente , el componente principal. El proceso para disolver el gas cambiará según el gas y el disolvente que se utilicen, pero generalmente implica mantener el gas a presión parcial , la presión que crearía el gas si estuviera solo en el mismo espacio.

Esto se puede resumir en la Ley de Henry , que establece que a temperatura constante, la cantidad de gas que se disuelve en un líquido es directamente proporcional a la presión parcial de ese gas en equilibrio con ese líquido. Básicamente, la cantidad de gas que se puede disolver en un líquido es proporcional a la presión parcial del gas. Como ecuación, esa ley se ve así: C = kP , donde C es igual a la solubilidad del gas, k es igual a la proporción constante y P es igual a la presión parcial. Con esta ecuación, podemos embotellar refrescos y aplicar correctamente los anestésicos antes de la cirugía. ¿No es genial la ciencia?

Rodrigo Ricardo Editor y fundador