Solubilité.

[invitef77cf8a3]

Bonjour,
Pourriez-vous, s'il vous m'expliquer: pourquoi dans les mêmes conditions de température et de pression, la solubilité du CO2 dans l'eau est plus élevée que celle du O2 dans l'eau.

D'avance merci
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[mach3]

-Les différences de solubilité des gaz est liée à leur réactivité envers l'eau. Si une réaction consomme des molécules de gaz dissoutes, cela "fait de la place" pour en dissoudre plus. Avez-vous une idée des réactions pouvant se produire entre l'eau et le dioxyde de carbone d'une part et l'eau et le dioxygène d'autre part?
-Il y a aussi les interactions intermoléculaires qui jouent aussi en général (un gaz polaire pouvant être plus soluble dans l'eau qu'un gaz apolaire), mais ici elles sont assez similaires (CO2 et O2 sont toutes deux des molécules linéaires apolaires donneuses de doublet).
-Attention aussi, au passage, à l'unité dans laquelle est exprimé la solubilité des gaz, si il s'agit de litre de gaz par litre de solvant, alors c'est comparable, car à un facteur près, ce sont des moles ou des molécules de gaz par litre de solvant. Si il s'agit de g/L alors on ne peut pas comparer, surtout si les deux gaz ont des masses molaires très différentes.

m@ch3

[invitef77cf8a3]

Je n'ai malheureusement pas plus de détails.
La question est posée telle quelle.
Donc effectivement comme le CO2 et le O2 sont linéaires et apolaires ça ne joue pas.
Ce que je me suis dit c'est que: O2(gaz) + H2O -> O2 (aqueux)
CO2 + H2O -> H2CO3
Conclusion: La réaction chimique du CO2 se produit plus facilement que le mélange (physique) du O2.
Mais n'étant pas du tout sûr de ma réponse j'ai préféré faire appel à des spécialistes

[mach3]

CO2 + H2O -> H2CO3

Vous êtes sur la bonne voie, le dioxyde de carbone réagit avec l'eau pour former l'acide carbonique. Cependant, si vous cherchez un peu ("acide carbonique" comme mot clé, vous verrez vous trouverez des choses, même sur wikipédia), vous verrez que la constante d'équilibre de cette réaction est un peu faible (~1/1000). Il doit donc se passer autre chose pour consommer le dioxyde de carbone de façon importante. Question pour vous orienter : Une fois formé, l'acide carbonique peut-il réagir avec l'eau?

Concernant l'oxygène, il y a une réaction possible avec l'eau, je vous laisse chercher encore un peu pour votre culture, mais vous verrez que la constante de réaction est extrêmement faible, ce qui fait qu'on ne considèrera pas cette réaction en pratique (la réaction inverse est cependant digne d’intérêt).

m@ch3

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef77cf8a3]

Donc, (si j'ai bien compris) le dioxyde de carbone réagit avec l'eau pour former l'acide carbonique, qui lui même va réagir avec l'eau pour former du bicarbonate (+ un cation H3O+). Le bicarbonate va à son tour réagir avec l'eau pour faire du carbonate (+ à nouveau un cation H3O+).

Concernant l'oxygène, la réaction possible avec l'eau serait la formation de trioxyde d'hydrogène.

Suis-je dans le bon M@ch3 ?

[mach3]

Donc, (si j'ai bien compris) le dioxyde de carbone réagit avec l'eau pour former l'acide carbonique, qui lui même va réagir avec l'eau pour former du bicarbonate (+ un cation H3O+). Le bicarbonate va à son tour réagir avec l'eau pour faire du carbonate (+ à nouveau un cation H3O+).

oui

Concernant l'oxygène, la réaction possible avec l'eau serait la formation de trioxyde d'hydrogène.

ah... ce n'est pas à lui que je pensais, je ne le connaissais pas d'ailleurs. Je pensais à la formation de peroxyde d'hydrogène, la constante de réaction dans les conditions standard étant de l'ordre 10^-18, c'est extrêmement marginal, pour ne pas dire inexistant.

m@ch3

[invitef77cf8a3]

Et bien, un grand merci votre aide et votre pédagogie.

[skeptikos]

Bonjour,
Un gaz est d'autant plus soluble qu'on est proche de sa température de liquéfaction.
@+