關於第一個問題,當溫度升高時,氣體分子的平均運動速度增加,且分子之間的相互作用力減弱,這使得氣體分子更容易逸出溶液表面,進入氣相中。同時,低壓下氣體分子的濃度較低,對於溶液中的氣體分子來說,進入氣相的路徑更容易。因此,在高溫低壓下,氣體更容易溶於液體,也更符合亨利定律。
至於第二個問題,當氣體溶於溶劑中時,氣體分子與溶劑分子之間發生相互作用。在理想氣體方程式中,壓力是由氣體分子產生的,而不考慮氣體分子與溶劑分子之間的相互作用。因此,在計算溶於溶劑中的氣體時,理想氣體方程式中的壓力不等於空氣中該氣體的分壓。這個問題可以透過考慮氣體的逸出和吸附來解決,例如通過使用亨利定律、拉瑟福德定律和吸附等理論來計算氣體在溶液中的溶解度。
還有第一個問題最後您所說的結論「因此,在高溫低壓下,氣體更容易溶於液體,也更符合亨利定律。」好像跟前面所描述的矛盾了欸 前面所說的是高溫,氣體溶於溢出到達氣相;低壓,氣體也更容易到達氣相,那這樣不是應該是在高溫低壓下氣體更「不容易」溶於「液體」嗎??
對於第二個問題,我們可以用空氣中的分壓來證明溶於溶劑的氣體體積與壓力無關,但是在計算氣體溶解度時,我們應該使用氣體在混合氣體中的分壓來計算。因此,在理想氣體方程式中,壓力指的是氣體在混合氣體中的分壓,而不是氣體分子對容器壁的撞擊力。
對於第一個問題,我的回答有誤,謝謝您指出。在高溫低壓下,氣體更容易溶於液體,這是因為在高溫下,分子動能增加,分子間的作用力減弱,因此氣體分子更容易逸出液體並溶解在其中。同時,在低壓下,氣體分子的碰撞次數減少,分子與液體分子之間的作用力增加,也有助於氣體分子逸出液體並溶解在其中。因此,在高溫低壓下,氣體更容易溶於液體,符合亨利定律的描述。
謝謝你的回答 但在溶解度的章節有提到 液體溶於水是放熱 溫度升高 溶解度要下降才對 (即高溫氣體溶解度低)這樣是否違背您的推導呢
您提到的是關於溶解度的情況,這與熔點有所不同。溶解度是指在特定的溫度和壓力下,溶質在溶劑中溶解的最大量,通常以質量比或濃度比表示。而熔點是指固態物質在溫度和壓力條件下從固態相轉化為液態相的溫度。
對於大部分物質來說,隨著溫度的升高,溶解度會增加,而不是下降。這是因為在溶解過程中,通常會產生一定的熱量,使得系統的熵增加。熱量增加會使得分子動能增加,並且更多的分子能夠克服相互作用力並進入溶液中,因此溶解度會隨著溫度升高而增加。因此,您提到的高溫氣體溶解度低是不正確的。
在特定的情況下,溶解度可能會隨著溫度升高而下降。例如,當溶解反應是一個放熱反應時,隨著溫度升高,系統中的溫度也會升高,反應會向產品的低熵方向移動,產生更少的產物,這會使溶解度下降。但是這並不是所有情況都成立的。
總之,在高溫低壓下,氣體通常更容易溶解於液體,也更符合亨利定律。而液體溶解度則通常會隨著溫度升高而增加,除非有特殊的反應條件,例如放熱反應。
針對第二個問題 在我給的圖片中 它不是用空氣中的分壓來證明溶於溶劑的氣體體積與壓力無關嗎🥺