Bruk Henrys lov for å beregne konsentrasjonen av gass

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.


Gjennom årene var de forskjellige kjemiske elementene og materiens tilstander gjenstand for studiet av kjemi og fysikk. For å forstå dens forskjellige prosesser og egenskaper, ble det etablert forskjellige lover, blant annet de berømte gasslovene som fikk navnet til skaperne deres, som Avogadro, Gay-Lussac, Boyle, Charles, Graham, Dalton, blant andre . . . I dette tilfellet, for å beregne konsentrasjonen av en gass i en løsning, vil vi bruke Henrys lov.

Hva er Henrys lov

William Henry (1774–1836) var en britisk kjemiker født i Manchester, England. Henry spesialiserte seg i studiet av gasser og utførte utallige vitenskapelige eksperimenter.

Resultatene av hans arbeid med gasser, vann, temperatur og trykk, tillot ham å utvikle loven som bærer hans navn, Henrys lov, i 1803. Denne loven sier at gitt en konstant temperatur, mengden av en gass oppløst i en væske, er proporsjonal med partialtrykket til gassen over nevnte væske. Henrys lov uttrykkes med følgende ligning:

C = kH P

der kH er Henrys konstant, C er konsentrasjonen av gassen, og P er partialtrykket til gassen. Henrys konstant er en proporsjonalitetsverdi som avhenger av gasstype, væsketype og temperatur.

Dette betyr at jo større trykk gassen har på en væske, jo større er den totale mengden av gassen som kan oppløses i den. På denne måten vil det oppnås en høyere konsentrasjon av gassen i væsken, det vil si at den vil ha høyere løselighet.

Det er viktig å fremheve at Henrys lov beskriver oppførselen til gasser under visse spesifikke og spesielle forhold:

  • Temperaturen må være konstant.
  • Gassen må være i likevekt med løsningen.
  • Gasstrykket må være relativt lavt.
  • Gassen må ikke reagere med løsemidlet.

Henrys lov kan observeres i forskjellige situasjoner i det normale livet, i vitenskapen og i industrien. For eksempel ved dykking, hvor mennesker som går ned til visse dyp senere må stige opp med forsiktighet fordi når trykket til de forskjellige gassene avtar, reduseres også løseligheten deres i blodet. Dette kan føre til at det dannes bobler og blir en stor helserisiko.

Et annet eksempel er en brus. I den komprimeres luften av det sterke trykket, men når den avdekkes, synker trykket, så vel som konsentrasjonen av gassen, dannes det bobler.

Henry er konstant

Konstanten kH beskriver interaksjonene som oppstår mellom en gass og et løsemiddel. Jo sterkere disse interaksjonene er, desto høyere er verdien av konstanten. Derfor vil løseligheten av gassen i nevnte løsningsmiddel også være større ved samme temperatur og trykk.

Verdien av kH uttrykker løseligheten til gassen ved gitt temperatur, når partialtrykket er 1 atm.

Problemer med å anvende Henrys lov

Henrys lov brukes til å finne konsentrasjonen av en gass i en væske eller løsning. For å lære hvordan du utfører denne beregningen, la oss se på følgende problem:

Anta at vi vil vite hvor mange gram karbondioksid (CO 2 ) som kan løses i en 1-L flaske med kullsyreholdig leskedrikk hvis et trykk på 2,4 atm ved 25°C brukes i tappeprosessen. I dette tilfellet er kH av karbondioksid (CO 2 ) i vann lik 0,0336 mol / (atm. L) ved 25°C.

For å løse dette problemet må vi utføre følgende trinn:

Første skritt:

Bruk Henrys lov-formel: C = kH P

C er konsentrasjonen av den oppløste gassen i løsningen. Derfor, for å få verdien av C, må vi utføre følgende beregning:

C = kH PC = 0,0336 mol / (atm . L) 2,4 atm

C = 0,0806 mol/L

Siden vi bare har 1 L vann, er det 0,0806 mol karbondioksid (CO 2 ).

Andre trinn:

Konverter mol til gram , få først den molare massen og konverter deretter til gram (molar masse antall mol)

Den molare massen til CO 2  er lik 12 + (16 . 2) = 12 + 32 = 44 g / mol

Massemengde CO 2  = molar masse · mengde mol CO 2

Massemengde CO 2  = 44 g / mol 0,0806 mol

Massemengde CO 2  = 3,546 g

På denne måten får vi at det er 3,546 g CO 2  oppløst i 1 L-flasken med brus.

Bibliografi

Borneo, R. Gases. Problemer løst. Serie: Problemer løst i kjemi. Del 1. Ideelle gasser, gasslover . (2020, Kindle-utgaven). B0871KR5J2.

Woldeamanuel, MM Introduksjon til fysisk kjemi: lærebok i fysisk kjemi for vitenskaps- og ingeniørstudenter. (2020). Spania. Spansk akademisk redaksjon.

Fuentes Rivas, RM Gasslover. (2016). Mexico. Autonome Mexico State University. Tilgjengelig på: http://ri.uaemex.mx/bitstream/handle/20.500.11799/66577/secme-29297.pdf?sequence=1

-Annonse-

mm
Cecilia Martinez (B.S.)
Cecilia Martinez (Licenciada en Humanidades) - AUTORA. Redactora. Divulgadora cultural y científica.

Artículos relacionados

Flammefargetesten