Henrio dėsnis yra a dujų įstatymas suformuluotas britų chemiko Williamo Henry 1803 m. Įstatymas teigia, kad esant pastoviai temperatūrai ištirpusių dujų kiekis nurodyto skysčio tūryje yra tiesiogiai proporcingas dujų daliniam slėgiui pusiausvyra su skysčiu. Kitaip tariant, ištirpusių dujų kiekis yra tiesiogiai proporcingas jų dujų fazės daliniam slėgiui. Įstatyme yra proporcingumo faktorius, kuris vadinamas Henrio dėsnio konstanta.
Ši pavyzdinė problema parodo, kaip naudoti Henrio dėsnį apskaičiuojant dujų koncentraciją tirpale esant slėgiui.
Henrio įstatymo problema
Kiek gramų anglies dioksido dujų yra ištirpinama 1 l gazuoto vandens butelyje, jei gamintojas išpilstymo metu naudoja 2,4 slėgį 25 ° C temperatūroje? Duota: CO2 KH vandenyje = 29,76 atm / (mol / L) esant 25 ° C. Henrio dėsnis rodo, kad tirpių dujų koncentracija tirpale yra tiesiogiai proporcinga daliniam dujų slėgiui tirpale. P = KHC, kur: P yra dalinis dujų slėgis virš tirpalo. KH yra Henrio dėsnio konstanta sprendimui. C yra ištirpusių dujų koncentracija tirpale. C = P / KHC = 2,4 atm / 29,76 atm / (mol / L) C = 0,08 mol / LSKuo mes turime tik 1 L vandens, mes turime 0,08 mol CO.
Konvertuoti apgamus į gramus:
masė 1 mol CO2 = 12+ (16x2) = 12 + 32 = 44 g
g CO2 = mol CO2 x (44 g / mol) g CO2 = 8,06 x 10–2 mol x 44 g / mol CO2 = 3,52 gAtsakyti
Yra 3,52 g CO2 ištirpinta 1 l buteliuko gazuoto vandens iš gamintojo.
Prieš atidarant skardinę soda, beveik visos dujos yra virš skysčio anglies dvideginis. Atidarius talpyklą, dujos išeina, sumažindamas dalinį anglies dioksido slėgį ir leisdamas ištirpusioms dujoms išeiti iš tirpalo. Štai kodėl soda yra gazuota.
Kitos Henrio dėsnio formos
Henrio dėsnio formulė gali būti parašyta kitais būdais, kad būtų galima lengvai apskaičiuoti, naudojant įvairius vienetus, ypač KH. Čia yra keletas įprastų dujų, esančių 298 K temperatūroje, vandenyje ir taikytinų Henrio dėsnio formų:
| Lygtis | KH = P / C | KH = C / P | KH = P / x | KH = Caq / Cdujos |
| vienetų | [Lsolnas · Atm / moldujos] | [moldujos / Lsolnas · Atm] | [atm · molsolnas / moldujos] | be matmenų |
| O2 | 769.23 | 1.3 E-3 | 4,259 E4 | 3.180 E-2 |
| H2 | 1282.05 | 7.8 E-4 | 7.088 E4 | 1.907 E-2 |
| CO2 | 29.41 | 3.4 E-2 | 0,163 E4 | 0.8317 |
| N2 | 1639.34 | 6.1 E-4 | 9.077 E4 | 1.492 E-2 |
| Jis | 2702.7 | 3.7 E-4 | 14,97 E4 | 9.051 E-3 |
| Ne | 2222.22 | 4.5 E-4 | 12.30 E4 | 1.101 E-2 |
| Ar | 714.28 | 1.4 E-3 | 3.9555 E4 | 3.425 E-2 |
| CO | 1052.63 | 9.5 E-4 | 5.828 E4 | 2.324 E-2 |
Kur:
- Lsolnas yra litrai tirpalo.
- caq yra dujų moliai litre tirpalo.
- P yra dalinė slėgis dujų virš tirpalo, paprastai esant absoliučiam atmosferos slėgiui.
- xaq yra tirpale esančių dujų molinė frakcija, kuri yra maždaug lygi dujų moliams vienam vandens moliui.
- atm reiškia absoliutaus slėgio atmosferą.
Henrio įstatymo taikymai
Henrio dėsnis yra tik aproksimacija, taikytina praskiestiems tirpalams. Kuo toliau sistema skiriasi nuo idealių sprendimų ( kaip ir bet kuriame dujų įstatyme), tuo tikslesnis bus skaičiavimas. Apskritai Henrio dėsnis veikia geriausiai, kai tirpioji medžiaga ir tirpiklis yra chemiškai panašūs vienas į kitą.
Henrio dėsnis naudojamas praktikoje. Pavyzdžiui, jis naudojamas nustatant ištirpusio deguonies ir azoto kiekį narų kraujyje, kad būtų lengviau nustatyti dekompresinės ligos (lenkimų) riziką.
KH reikšmių nuoroda
Pranciškus L. Smithas ir Allanas H. Harvey (rugsėjis 2007), „Venkite įprastų spąstų, kai naudojate Henrio įstatymą“, „Chemijos inžinerijos pažanga“ (CEP), p. 33-39