Henry yasası gaz yasası İngiliz kimyager William Henry tarafından 1803'te formüle edildi. Kanun, sabit bir sıcaklıkta, belirli bir sıvının hacmindeki çözünmüş gaz miktarının, gazın denge sıvı ile. Başka bir deyişle, çözünmüş gaz miktarı, gaz fazının kısmi basıncı ile doğru orantılıdır. Yasa, Henry'nin yasası sabiti olarak adlandırılan bir orantılılık faktörü içerir.
Bu örnek problem, basınç altında çözelti içindeki bir gazın konsantrasyonunu hesaplamak için Henry yasasının nasıl kullanılacağını gösterir.
Henry Yasası Sorunu
Üretici, 25 ° C'de şişeleme işleminde 2,4 atm basınç kullanıyorsa, 1 L'lik bir karbonatlı su içinde kaç gram karbondioksit gazı çözülür? Verilen: 25 ° C'de sudaki KH CO2 = 29,76 atm / (mol / L) Bir gaz bir sıvı içinde çözündüğünde, konsantrasyonlar sonunda gazın kaynağı ile çözelti arasındaki dengeye ulaşacaktır. Henry kanunu, bir çözelti içindeki çözünmüş bir gazın konsantrasyonunun, gazın çözelti üzerindeki kısmi basıncı ile doğru orantılı olduğunu göstermektedir. P = KHC burada: P, çözeltinin üzerindeki gazın kısmi basıncıdır. KH, Henry'nin çözüm sabitidir. C, çözelti içindeki çözünmüş gazın konsantrasyonudur. C = P / KHC = 2,4 atm / 29,76 atm / (mol / L) C = 0,08 mol / LSadece 1 L suyumuz olduğu için 0,08 mol CO var.
Molleri grama çevirin:
kütlesi 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 / molg CO2 = 3.52 gYanıt
3.52 g CO vardır.2 üreticiden 1 L'lik bir karbonatlı su içinde çözülür.
Bir kutu soda açılmadan önce, sıvının üzerindeki neredeyse tüm gaz karbon dioksit. Kap açıldığında, gaz kalarak karbon dioksitin kısmi basıncını düşürür ve çözünmüş gazın çözeltiden çıkmasına izin verir. Bu yüzden soda gazlıdır.
Henry Yasasının Diğer Formları
Henry yasasının formülü, özellikle K'nın farklı birimlerini kullanarak kolay hesaplamalara izin vermek için başka yollar da yazılabilir.'H. 298 K'daki sudaki gazlar için bazı yaygın sabitler ve Henry yasasının uygulanabilir formları:
| Denklem | K'H = P / C | K'H = C / P | K'H = P / x | K'H = Caq / Cgaz |
| birimler | [Lçözeltisi · Atm / molgaz] | [molgaz / Lçözeltisi · Atm] | [atm · molçözeltisi / molgaz] | boyutsuz |
| Ö2 | 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 |
| N-2 | 1639.34 | 6.1 E-4 | 9.077 E4 | 1.492 E-2 |
| o | 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 |
Nerede:
- Lçözeltisi litre çözeltidir.
- caq çözeltinin litresi başına gaz molüdür.
- P kısmi basınç çözeltinin üzerindeki gazın, tipik olarak atmosfer mutlak basıncında
- xaq çözelti içindeki gazın mol fraksiyonu olup, su molü başına yaklaşık olarak gaz mollerine eşittir.
- atm, mutlak basınç atmosferlerini ifade eder.
Henry Yasasının Uygulamaları
Henry yasası sadece seyreltik çözeltiler için geçerli bir yaklaşımdır. Bir sistem ideal çözümlerden ayrılırsa ( herhangi bir gaz yasasında olduğu gibi), hesaplama daha az doğru olacaktır. Genel olarak, Henry yasası, çözünen madde ve çözücü kimyasal olarak birbirine benzediğinde en iyi sonucu verir.
Henry yasası pratik uygulamalarda kullanılır. Örneğin, dekompresyon hastalığı (kıvrımlar) riskini belirlemeye yardımcı olmak için dalgıçların kanındaki çözünmüş oksijen ve azot miktarını belirlemek için kullanılır.
KH Değerleri için Referans
Francis L. Smith ve Allan H. Harvey (Eylül. 2007), "Henry Yasasını Kullanırken Yaygın Tuzaklardan Kaçının," "Kimya Mühendisliği İlerlemesi" (CEP), s. 33-39