Alai

Voda z kohoutku obsahuje rozpuštěné atmosférické plyny, jako je dusík a kyslík. Když sklenice naplněná vodou několik hodin stojí venku, její teplota se mírně zvýší (voda se ohřeje), což způsobí, že plyny v ní rozpuštěné vyjdou z vody ven a vytvoří bubliny po vnitřní straně sklenice.

Naplňte sklenici vodou (o pokojové teplotě nebo nižší) a nechte ji několik hodin nerušeně stát (můžete k tomu použít vodu z vodovodu). Nakonec si všimnete, že se po stranách sklenice (na vnitřní straně) začnou objevovat velmi malé bublinky. Proč k tomu dochází

Rozpustnost plynů ve vodě

Voda, která vytéká z kohoutků a vodovodních baterií, putuje potrubím, než se dostane do velkých zásobníků. Proto má voda vyšší tlak než obvykle (zatímco je v potrubí) a je také chladnější. Tyto dvě podmínky jsou ideální pro rozpouštění některých plynů, které se hojně vyskytují v naší atmosféře, včetně dusíku a kyslíku.

Plyny jsou ve vodě rozpustnější při nižších teplotách

Plyny jsou obecně ve vodě rozpustnější, když má nižší teplotu. Jinými slovy lze říci, že rozpustnost plynů ve vodě klesá s rostoucí teplotou vody. Následující graf by měl pomoci představit si, jak se rozpustnost plynů mění se změnou teploty.

Tendence rozpustnosti plynů s rostoucí teplotou klesá, což je dost podobné tomu, jak s teplotou roste tlak par. Vidíte, že když je voda studená, rozpouští se v ní více molekul plynu. Když se však voda začne zahřívat (tj. teplota se zvýší), zvýší se i kinetická energie molekul plynu.

To umožňuje těmto molekulám volnější pohyb a přerušení mezimolekulárních vazeb, které je drží pohromadě, a tím i únik z roztoku. Proto se rozpustnost plynů s rostoucí teplotou snižuje.

Ohrožení vodních živočichů v důsledku změny teploty vody

Závislost rozpustnosti plynů ve vodě na teplotě má přímý dopad na život vodních živočichů. Víte, vodní živočichové, jako jsou ryby, potřebují k přežití kyslík, který získávají z vody, v níž žijí, tím, že absorbují kyslík rozpuštěný (ve vodě) prostřednictvím žaber. Vzhledem k tomu, že kyslík je lépe rozpustný v chladnějších vodách, je velmi důležité, aby se teplota nezvyšovala nad určitou mez.

Přesně to se však v dnešní době děje, a to především kvůli lidské činnosti. Například elektrárny vypouštějí do velkých vodních ploch obrovské objemy horké vody, která pak zvyšuje teplotu vody a drasticky ovlivňuje vodní život. To je jeden z velmi nežádoucích důsledků takové závislosti rozpustnosti plynů na teplotě.

Rozpustnost plynů ve vodě se zvyšuje s rostoucím tlakem

Ačkoli kapaliny a pevné látky nevykazují prakticky žádnou změnu rozpustnosti při změně tlaku vody, plyny ano. Bylo zjištěno, že plyny jsou ve vodě rozpustnější při vyšších tlacích. Výborným příkladem tohoto jevu jsou sycené nápoje.

Henryho zákon

Vliv změny tlaku vody na rozpustnost plynů lze vysvětlit jedním z plynových zákonů známým jako Henryho zákon. Ten říká, že „množství rozpuštěného plynu je úměrné jeho parciálnímu tlaku v plynné fázi“

Nejjednodušší způsob, jak tuto závislost vysvětlit, je, že se zvyšujícím se tlakem jsou molekuly plynu vytlačovány do roztoku, aby se působící tlak mohl snížit. Následující obrázek by měl pomoci si to lépe představit:

Proč se ve sklenici plné vody přes noc tvoří bubliny

Vzhledem k oběma fyzikálním jevům, o kterých jsme hovořili výše, se voda z vodovodu stává dobrým kandidátem (ne-li ideálním) pro udržení rozpuštěných atmosférických plynů. Když však tuto vodu nalijeme do sklenice a necháme ji několik hodin při pokojové teplotě, její tlak začne klesat, zatímco její teplota začne stoupat.

Rozpuštěné plyny ve vodě se tak dostanou z roztoku ven a vytvoří bublinky na nerovných místech na vnitřní straně sklenice. Vzhledem k tomu, že změna teploty není tak rychlá (to znamená, že voda se během několika minut nezmění z chladné na žhavou), trvá několik hodin, než se na skle začnou objevovat bublinky.

.