Henrio lygties įstatymas, nukrypimas, taikymas

The Henrio įstatymas nustato, kad pastovioje temperatūroje skystyje ištirpusių dujų kiekis yra tiesiogiai proporcingas jo daliniam slėgiui skysčio paviršiuje..

1803 m. Jį teigė anglų fizikas ir chemikas William Henry. Jos įstatymai taip pat gali būti aiškinami taip: jei padidėja slėgis skysčiui, tuo didesnis joje ištirpusio dujų kiekis.

Čia dujos laikomos tirpalo tirpalu. Skirtingai nuo kieto tirpalo, temperatūra turi neigiamą poveikį jo tirpumui. Taigi, didėjant temperatūrai, dujos yra linkusios lengviau patekti į skystį į paviršių.

Taip yra todėl, kad temperatūros padidėjimas suteikia energiją dujinėms molekulėms, kurios susiduria tarpusavyje, kad susidarytų burbuliukai (viršutinis vaizdas). Tada šie burbuliukai įveikia išorinį slėgį ir išsilieja nuo skysčio.

Jei išorinis slėgis yra labai aukštas ir skystis lieka kietas, burbuliukai bus tirpinami ir tik kelios dujinės molekulės „sukels“ paviršių.

Indeksas

• 1 Henrio įstatymo lygtis
• 2 Nukrypimas
• 3 Dujų tirpumas skystyje
  • 3.1 Neprisotintas
  • 3.2
  • 3.3. Nepakankamas
• 4 Programos
• 5 Pavyzdžiai
• 6 Nuorodos 

Henrio įstatymo lygtis

Jis gali būti išreikštas šia lygtimi:

P = K_H∙ C

Kur P yra ištirpusių dujų dalinis slėgis; C yra dujų koncentracija; ir K_H tai Henriko pastovus.

Reikia suprasti, kad dalinis dujų slėgis yra tas, kuris atskirai turi likusį bendrą dujų mišinį. Ir bendras spaudimas yra ne didesnis už visų dalinių spaudimų sumą (Daltono įstatymas):

P_{Iš viso}= P₁ + P₂ + P₃+... + P_n

Dujų rūšių, sudarančių mišinį, skaičių atstovauja n. Pavyzdžiui, jei skysčio paviršiuje yra vandens garų ir CO₂, n yra lygus 2.

Nukrypimas

Jei skysčiuose blogai tirpios dujos, tirpalas idealiai atitinka Henry įstatymą dėl tirpių medžiagų.

Tačiau, kai slėgis yra aukštas, atsiranda nukrypimas nuo Henrio, nes tirpalas nustoja veikti kaip idealiai praskiestas.

Ką tai reiškia? Kad tirpių tirpiklių ir tirpiklių-tirpiklių tarpusavio sąveikos pradėtų veikti savaip. Kai tirpalas yra labai praskiestas, dujų molekulės yra „išskirtinai“ apsuptos tirpikliu, nepaisydamos galimų susidūrimų tarp jų.

Todėl, kai tirpalas nustoja būti idealiai praskiestas, pastebimas linijinio elgesio praradimas P diagramoje_i prieš X_i.

Baigdamas šį aspektą, Henry įstatymas nustato tirpiklio garų slėgį idealiame praskiestame tirpale. Skiriant tirpiklį, taikoma „Raoult“ teisė:

P_A = X_A∙ P_A^*

Dujų tirpumas skystyje

Kai dujos yra gerai ištirpintos skystyje, kaip ir cukrus vandenyje, jo negalima atskirti nuo aplinkos, todėl susidaro homogeniškas tirpalas. Kitaip tariant, skystyje (arba cukraus kristaluose) nėra stebimų burbuliukų.

Tačiau efektyvus dujinių molekulių solvavimas priklauso nuo kai kurių kintamųjų, tokių kaip: skysčio temperatūra, jai įtakos turintis slėgis ir šių molekulių cheminė prigimtis, palyginti su skysčio savybe..

Jei išorinis slėgis yra labai didelis, tikimybė, kad dujos prasiskverbia į skysčio paviršių, padidės. Kita vertus, ištirpusios dujinės molekulės yra sunkiau įveikti susidūrimo slėgį, kad būtų išvengta pabėgimo į išorę.

Jei skystųjų dujų sistema yra susijaudinusi (kaip tai atsitinka jūroje ir oro siurbliuose bako viduje), pirmenybė teikiama dujų absorbcijai..

O kaip tirpiklio pobūdis veikia dujų absorbciją? Jei jis yra polinis, kaip ir vanduo, jis parodys afinitetą poliniams tirpalams, ty toms dujoms, kurios turi nuolatinį dipolio momentą. Nors jei jis yra ne polinis, pvz., Angliavandeniliai ar riebalai, jis pirmenybę teikia apolinėms dujinėms molekulėms

Pavyzdžiui, amoniakas (NH₃) yra dujos, labai vandenyje tirpios dėl vandenilio jungčių sąveikos. Nors tai vandenilis (H₂), kurios maža molekulė yra apolinė, silpnai sąveikauja su vandeniu.

Be to, priklausomai nuo dujų absorbcijos proceso skystyje, jose gali būti nustatytos šios būsenos:

Neprisotintas

Skystis yra neprisotintas, kai jis gali ištirpinti daugiau dujų. Taip yra todėl, kad išorinis slėgis yra didesnis nei vidinis skysčio slėgis.

Sočiųjų

Skystis sukuria dujų tirpumo pusiausvyrą, o tai reiškia, kad dujos išsiskiria tuo pačiu greičiu, kuriuo jis patenka į skystį..

Tai taip pat galima matyti taip: jei į orą pateks trys dujų molekulės, trys kiti grįš į skystį tuo pačiu metu.

Padidėjęs

Skystis yra perpildytas dujomis, kai jo vidinis slėgis yra didesnis už išorinį slėgį. Ir, prieš minimalų sistemos pakeitimą, ji išlaisvins ištirpusių dujų perteklių tol, kol bus atkurta pusiausvyra.

Programos

- Henriko įstatymas gali būti taikomas apskaičiuojant inertinių dujų (azoto, helio, argono ir kt.) Absorbciją skirtinguose žmogaus kūno audiniuose ir kad kartu su Haldanės teorija yra pagrindinės lentelės. dekompresija.

- Svarbus taikymas yra dujų įsotinimas kraujyje. Kai kraujas yra nesotis, dujos ištirpsta, kol prisotina ir nustoja daugiau tirpinti. Kai tai atsitiks, ištirpusios dujos kraujyje patenka į orą.

- Gaiviųjų gėrimų dujofikavimas yra Henrio įstatymo pavyzdys. Gaivieji gėrimai turi CO₂ ištirpinti aukštu slėgiu, tokiu būdu išlaikant kiekvieną iš jų sudarančių kombinuotų komponentų; taip pat jis išlaiko būdingą skonį daug ilgiau.

Neapdorojus natrio buteliuko, slėgis ant skysčio sumažėja, todėl spaudimas vietoje yra paliekamas.

Kadangi slėgis ant skysčio dabar yra mažesnis, CO tirpumas₂ jis nusileidžia į atmosferą ir išeina į atmosferą (jis gali būti pastebėtas iš burbuliukų pakilimo iš apačios).

- Kadangi naras nusileidžia į didesnį gylį, įkvėptas azotas negali pabėgti, nes išorinis slėgis neleidžia jam išsilaisvinti, ištirpindamas žmogaus kraujyje..

Kai naras greitai pakyla į paviršių, kur išorinis slėgis tampa mažesnis, azotas pradeda burbuliuoti į kraują.

Tai sukelia tai, kas vadinama dekompresija. Būtent dėl ​​šios priežasties narams reikia lėtai pakilti, kad azotas iš lėto išstumtų iš kraujo.

- Molekulinio deguonies poveikio sumažėjimo tyrimas (O₂) ištirpinti kalnų alpinistų kraujo ir audinių ar praktikų, užsiimančių ilgą buvimą dideliame aukštyje, taip pat gana aukštų vietų gyventojams.

- Mokslinių tyrimų ir metodų, skirtų išvengti stichinių nelaimių, kurias gali sukelti ištirpusių dujų buvimas dideliuose vandens telkiniuose, kuriuos galima smarkiai išleisti.

Pavyzdžiai

Henrio įstatymas taikomas tik tada, kai molekulės yra pusiausvyros. Štai keletas pavyzdžių:

- Deguonies tirpale (O₂) kraujotakoje ši molekulė laikoma blogai tirpi vandenyje, nors jo tirpumas labai padidėja dėl didelio jo hemoglobino kiekio. Taigi kiekviena hemoglobino molekulė gali prisijungti prie keturių deguonies molekulių, kurios išsiskiria audiniuose, kurie naudojami metabolizmui..

- 1986 m. Buvo storas anglies dioksido debesis, kuris staiga buvo išstumtas iš Nyoso ežero (įsikūręs Kamerūne)..

- Tirpumas, kurį tam tikras dujų skystis išreiškia, didėja, kai didėja dujų slėgis, nors tam tikru aukštu slėgiu yra tam tikrų išimčių, pavyzdžiui, azoto molekulės (N₂).

- Henriko teisė netaikoma, kai cheminė reakcija tarp medžiagos, veikiančios kaip tirpiklis, ir medžiaga veikia kaip tirpiklis; Tokia yra elektrolitų, pvz., Druskos rūgšties (HCl), atveju..

Nuorodos

1. Crockford, H.D., Knight Samuel B. (1974). Fizikos ir chemijos pagrindai. (6-asis red.). Redakcija C.E.C.S.A., Meksika. P 111-119.
2. „Encyclopaedia Britannica“ redaktoriai. (2018). Henrio įstatymas. Gauta 2018 m. Gegužės 10 d., Iš: britannica.com
3. Byju's (2018). Kas yra Henrio įstatymas? Gauta 2018 m. Gegužės 10 d., Nuo: byjus.com
4. Leisurepro & Aquaviews. (2018). Henrio įstatymas Gauta 2018 m. Gegužės 10 d., Iš: leisurepro.com
5. Annenberg fondas. (2017). 7 skyrius. Henrio įstatymas. Gauta 2018 m. Gegužės 10 d., Iš: learner.org
6. Monica Gonzalez (2011 m. Balandžio 25 d.). Henrio įstatymas. Gauta 2018 m. Gegužės 10 d., Iš: quimica.laguia2000.com
7. Ian Myles (2009 m. Liepos 24 d.). Diver [Pav.] Gauta 2018 m. Gegužės 10 d., Iš: flickr.com