SOLUBILIDAD DE GASES

LEY DE HENRY

 

¿De donde procede el oxígeno que respiran los peces?

La solubilidad de los gases en los líquidos no solo depende de la temperatura, además, está afectada por la presión parcial del gas sobre el líquido en el que se disuelve.

De acuerdo con la Ley de Henry, la solubilidad de un gas en un líquido a cierta temperatura es proporcional a la presión parcial del gas sobre el líquido.

C = k P

donde C es la solubilidad, P la presión parcial y k es una constante característica del soluto, el disolvente y la temperatura

Los peces respiran oxígeno disuelto en agua. Moléculas de oxígeno que se han mezclado con moléculas de agua, sobre todo en las capas superficiales de los lagos, rios, mares, ..

No confundir el oxígeno disuelto con el oxígeno combinado con hidrógeno que tiene el agua.

 

 

 

 

 

 

 

Por ejemplo, para la disolución de oxígeno en agua a 20 ºC la constante de Henry es 1,36·10-5 mol L-1 kPa-1 , eso nos permite calcular la solubilidad de oxígeno en agua con diferente presiones parciales. Si sobre el agua hubiera oxígeno puro a una presión de 101,3 kPa (1 atm) la concentración de oxígeno en agua sería de 1,38·10-3 mol/L. Sin embargo, si la presión parcial de oxígeno fuera la normal a nivel del mar (20,7 kPa) la ley de Henry nos permite calcular la solubilidad del oxígeno que, evidentemente, será menor: 2,82·10-4 mol/L.

La siguiente tabla muestra los valores de la constante de Henry para diversos gases en agua a 20 ºC.

Como puede comprobarse, los valores de la constante de Henry para el dióxido de azufre y el dióxido de carbono son especialmente elevados. Eso es debido a que ambos gases reaccionan con el agua formando ácidos.

La formación del ácido sulfuroso por disolución del dióxido de azufre en agua de lluvia tiene mucha importancia en la lluvia ácida. Por otra parte, es habitual que las aguas naturales contengan elevadas cantidades de dióxido de carbono disuelto procedente del aire o del proceso de lixiviación de las rocas calcáreas.

BUCEO Y LEY DE HENRY

El buceo a grandes profundidades puede ser muy peligroso. Sobre todo cuando tenemos que volver a la superficie. Cuanto mayor es la profundidad, mayor es la presión a la que se ve sometido el submarinista y la presión a la que respira. Eso hace que los gases se disuelvan mejor en la sangre (sobre todo si la temperatura es baja). En esas condiciones, a gran presión, el submarinista no aprecia ningún cambio, sin embargo, si trata de subir rápidamente a la superficie, el descenso en la presión provocará que el nitrógeno disuelto alcance la saturación y forme burbujas. Se produce una embolia gaseosa que puede causar grandes dolores y la muerte. Para revertir el proceso, el submarinista debe ser introducido en una cámara hiperbárica. En esas condiciones, los gases vuelven a disolverse en el sangre y por medio de un descenso controlado de presión se resuelve el problema.

BEBIDAS CARBONATADAS

Si quitamos el tapón a una bebida carbonatada aparecen muchas burbujas. ¿Qué son? ¿Cómo se han formado?

La bebida se ha introducido en la botella junto con dióxido de carbono. Es decir, se ha aumentado la presión parcial de dióxido de carbono en la botella para que aumente su solubilidad en el líquido. Si no quitamos el tapón no vemos burbujas, el dióxido de carbono está disuelto. Sin embargo, si quitamos el tapón se produce un descenso brusco de la presión de dióxido de carbono y, según indica la Ley de Henry, disminuye bruscamente la solubilidad del dióxido de carbono en el líquido. El resultado es que el dióxido de carbono sobrante forma burbujas (como antes el nitrógeno en el las venas del submarinista).