Neste fim de semana, deixei acidentalmente um copo dágua na mesa da cozinha por alguns dias enquanto estava fora da cidade. Sem surpresa, bolhas se formaram nas paredes.
Pelo que entendi da última vez que participei de uma aula de química há algum tempo, isso acontece devido à auto-ionização da água (cerca de $ 10 ^ {- 14} $ se bem me lembro) .
$$ \ ce {H2O + H2O \ rightleftharpoons H3O + + OH -} $$
No entanto, por algum motivo, as bolhas só se formaram até uma certa profundidade:
Qual é o motivo disso? A autoionização ocorre uniformemente no vidro? As bolhas começam a se formar de cima para baixo e teriam atingido a parte inferior se não fossem tocadas por mais tempo?
Comentários
- Locais de nucleação no vidro?
Resposta
Os gases são menos solúveis em água quente do que em água fria.
O são prováveis bolhas de gás dissolvido saindo da solução conforme a água esquenta.
As bolhas não estão relacionadas com a autoionização da água. A autoionização varia um pouco com a pressão, então, em profundidades extremas no oceano, você pode precisar considerar o que é Kw, mas não em um copo de água.
A solubilidade dos gases aumenta com a pressão, portanto, com base nisso, é mais provável que a bolha apareça perto do topo. No entanto, a pressão é apenas 1-2% maior na parte inferior do vidro em comparação com a parte superior. Pode haver menos locais de nucleação (como pequenos arranhões) perto da parte inferior desse vidro específico. Além disso, se as bolhas se moverem para cima ao longo da parede às vezes, seria lógico que existam menos no fundo.
Comentários
- Portanto, não haveria nenhuma / menos bolhas se eu deixasse um copo de água quente para sentar e esfriar, correto?
- Eu não ' esperaria qualquer
Resposta
Sempre presumi que as bolhas se formaram porque estão saindo da solução depois que a pressão da água cai. Dentro do seu encanamento, a pressão é alta e a água pode reter uma grande quantidade de gás, e depois de despejá-la no vidro, a pressão é menor e você tem uma solução supersaturada, e o gás gradualmente sai da solução na nucleação locais nas paredes de vidro.
Experiência sugerida: pegue um copo de água depois de alguns dias e despeje a água em um novo copo. Veja se novas bolhas se formam.
Outra coisa a tentar: selar a água da atmosfera, deixando-a aproximadamente à pressão atmosférica. Talvez você pudesse inverter um copo cheio de água em uma banheira, tomando cuidado para não prender uma bolha? Estou indo para fazer isso agora!
Atualização:
O vidro invertido se reúne quase tantas bolhas quanto o vidro vertical, de modo que o gás parece vir de “dentro” da água, e não se difundir ali. Não notei qualquer tendência em direção ao topo do vidro na minha primeira verificação depois de algumas horas, mas agora, depois de dois dias, o vidro invertido tem mais bolhas, e maiores, perto do topo, onde ficam presas. “estou especulando que é apenas a gravidade que está fazendo a coisa: ocasionalmente, uma bolha se desprende das paredes e simplesmente flutua para cima, embora eu não tenha paciência para ver se eles se reconectam às paredes em vez de simplesmente continuar sempre para cima.
Comentários
- sim, que ' é um bom ponto, a pressão no encanamento seria um fator importante. Pode chegar a 80 psi para a água da cidade. 30 psi é comum para água de poço
Resposta
Você está misturando as coisas. A autoionização da água não está relacionada com bolhas. A ionização é um processo de equilíbrio que continua para sempre sob condições constantes, o que significa que a concentração de íons não aumenta sob c condições constantes. Além disso, os íons são produzidos em fase aquosa não gasosa
$$ \ ce {2H2O ~ (l) – > H3O ^ {+} ~ (aq) + OH- ~ (aq)} $$
A água potável não é pura, é uma solução de muitos minerais e gases. A mudança de temperatura e pressão do ambiente pode afetar a solubilidade dos gases. Os gases são menos solúveis em alta temperatura. Assim, à medida que a água absorve o calor, os gases saem em forma de bolhas. Sobre a profundidade específica, a solubilidade varia inversamente com a pressão. Conforme a pressão aumenta com a profundidade, as bolhas aparecem somente até uma determinada profundidade.
Comentários
- @Saad Tente perguntar às pessoas no Alasca ….
- @Saad That ' é uma varanda francesa.
- Opa, desculpe pela varanda