Pour comprendre pourquoi la solubilité diminue avec la température, considérons la théorie moléculaire cinétique des gaz. Selon cette théorie, les particules de gaz se déplacent de manière aléatoire et entrent en collision entre elles et contre les parois du conteneur. Lorsqu'un gaz est dissous dans un liquide, les particules de gaz entrent en collision avec les molécules du liquide et sont entourées par celles-ci. Ce processus est appelé solvatation.
À mesure que la température augmente, l’énergie cinétique des particules de gaz augmente, ce qui les amène à se déplacer plus rapidement et à entrer en collision plus fréquemment entre elles et avec les molécules liquides. Ce mouvement accru rend plus difficile la solvatation des particules de gaz, qui ont tendance à s'échapper de la solution et à entrer dans la phase gazeuse. En conséquence, la concentration du gaz dans le liquide diminue et sa solubilité diminue.
Il existe cependant quelques exceptions à la loi de Henry. Pour certains gaz, comme l’ammoniac et le chlorure d’hydrogène, leur solubilité dans les liquides augmente en fait avec l’augmentation de la température. En effet, ces gaz réagissent avec le solvant liquide, formant des liaisons chimiques avec les molécules du solvant. La formation de ces liaisons neutralise l’effet de l’augmentation de la température et entraîne une augmentation de la solubilité.
Comprendre la relation entre la température et la solubilité des gaz est important dans diverses applications scientifiques et industrielles. Par exemple, cela est crucial dans la conception de processus tels que l'absorption de gaz, où les gaz sont éliminés d'un mélange gazeux en les dissolvant dans un solvant liquide, et dans la production de boissons gazeuses, où le dioxyde de carbone est dissous dans l'eau à haute pression et puis libéré à l'ouverture du récipient.
