Номер 6, страница 33 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

6. Почему процесс выделения газа из газированной воды усиливается при ее нагревании и открывании бутылки?

Процесс выделения газа из газированной воды (обычно это углекислый газ, $CO_2$) усиливается при нагревании и открывании бутылки по двум разным физико-химическим причинам, связанным с растворимостью газов в жидкостях.

При ее нагревании

Растворимость большинства газов в жидкостях, в том числе углекислого газа в воде, уменьшается с повышением температуры. Это можно объяснить с точки зрения кинетической теории. При нагревании молекулы воды и растворенного в ней газа начинают двигаться быстрее, их кинетическая энергия возрастает. Эта дополнительная энергия позволяет большему количеству молекул газа преодолеть силы межмолекулярного притяжения, которые удерживают их в растворе, и перейти в газообразное состояние, образуя пузырьки. Таким образом, жидкость больше не может удерживать то же количество растворенного газа, что и при более низкой температуре, и "избыток" газа выделяется.
С точки зрения термодинамики, процесс растворения углекислого газа в воде является экзотермическим (сопровождается выделением тепла): $CO_2 \text{(газ)} + H_2O \text{(жидкость)} \rightleftharpoons H_2CO_3 \text{(раствор)} + \text{тепло}$. Согласно принципу Ле Шателье, при повышении температуры (добавлении тепла в систему) равновесие смещается в сторону эндотермической реакции, то есть в сторону образования исходных веществ – газообразного $CO_2$ и воды. Это и приводит к усиленному выделению газа.
Ответ: При нагревании растворимость углекислого газа в воде уменьшается, поэтому "лишний" газ, который вода больше не может удерживать в растворенном виде, выделяется в виде пузырьков.

При открывании бутылки

Этот процесс описывается законом Генри, который гласит, что растворимость газа в жидкости прямо пропорциональна парциальному давлению этого газа над поверхностью жидкости. Математически это выражается формулой: $C = k \cdot P$, где $\text{C}$ – концентрация растворенного газа, $\text{P}$ – парциальное давление газа над жидкостью, а $\text{k}$ – константа Генри, зависящая от природы газа, растворителя и температуры.
В закрытой бутылке с газированной водой над поверхностью жидкости находится углекислый газ под высоким давлением (значительно выше атмосферного). Это высокое давление заставляет большое количество газа растворяться в воде. Когда мы открываем бутылку, происходит резкий сброс давления: сжатый газ над жидкостью выходит наружу, и давление над водой падает до атмосферного. В соответствии с законом Генри, при таком низком давлении растворимость $CO_2$ в воде резко снижается. Вода оказывается перенасыщенной газом, и он начинает активно выделяться из раствора в виде пузырьков, что мы и наблюдаем как шипение и вспенивание.
Ответ: При открывании бутылки давление над поверхностью воды резко падает, что, согласно закону Генри, приводит к уменьшению растворимости газа. В результате избыточный растворенный газ бурно выделяется из жидкости.