Question

[Trương Diệp Chi]

vì sao khi nhiệt độ tăng thì độ tan SO2 lại giảm

Answer 1

[Bùi Thị Minh Nguyệt]

Khi nhiệt độ tăng, độ tan của SO₂ (lưu huỳnh điôxít) trong nước giảm vì nguyên lý nhiệt động học và tính chất của quá trình hòa tan của khí trong dung môi.

Để hiểu rõ hơn, ta cần xem xét các yếu tố sau:

1. Quá trình hòa tan khí trong nước

Khi một khí như SO₂ hòa tan vào nước, quá trình này có thể được mô tả như một quá trình hấp thụ nhiệt. Khi SO₂ tan vào nước, nó sẽ phản ứng với nước và tạo ra các hợp chất như axit sulfuric (H₂SO₄) và axit hyposulfuric (H₂S₂O₃):

\(S O_{2} + H_{2} O \rightleftharpoons H_{2} S O_{3}\)

Quá trình hòa tan khí vào dung môi (như nước) thường mang tính hấp thụ nhiệt, tức là quá trình này cần nhiệt lượng để tiếp diễn.

2. Ảnh hưởng của nhiệt độ

• Khi nhiệt độ tăng, năng lượng nhiệt cung cấp cho hệ tăng lên. Đối với các quá trình hấp thụ nhiệt, khi nhiệt độ tăng, phản ứng ngược (quá trình giải phóng khí ra khỏi dung dịch) trở nên thuận lợi hơn, tức là khí sẽ rời khỏi dung dịch thay vì tiếp tục hòa tan vào nước.
• Điều này làm cho khả năng hòa tan của khí giảm. Do đó, khi nhiệt độ tăng, độ tan của SO₂ trong nước giảm đi.

3. Theo lý thuyết Le Chatelier

Theo nguyên lý Le Chatelier, khi nhiệt độ của một hệ tăng lên, hệ sẽ điều chỉnh để giảm bớt sự thay đổi đó. Nếu quá trình hòa tan của SO₂ vào nước là quá trình hấp thụ nhiệt, hệ sẽ phản ứng bằng cách giải phóng khí để làm giảm tác động của nhiệt độ cao, dẫn đến việc giảm độ tan của SO₂.

4. Tính chất khí

SO₂ là một khí có khả năng tan vào nước, nhưng độ hòa tan của khí trong dung môi (như nước) thường giảm khi nhiệt độ tăng. Điều này là do tính chất của khí nói chung: hầu hết các khí đều ít tan hơn trong nước khi nhiệt độ cao.

Kết luận

Vì vậy, khi nhiệt độ tăng, độ tan của SO₂ trong nước giảm do quá trình hòa tan khí vào dung môi là một quá trình hấp thụ nhiệt, và khi nhiệt độ tăng, khí sẽ dễ dàng rời khỏi dung dịch hơn là hòa tan vào trong đó.