Diferența dintre Legea lui Henry și Legea lui Raoult

Principala diferență - Legea lui Henry vs. Legea lui Raoult

Atât legea lui Henry, cât și legea lui Raoult sunt două legi găsite în termodinamică și descriu relația dintre o soluție și vaporii ei care se află în echilibru unul cu celălalt. Legea lui Henry poate fi folosită pentru a explica dizolvarea unui gaz într-un solvent lichid, cum ar fi apa. Legea lui Raoult indică comportamentul solventului într-o soluție care este în echilibru cu presiunea vaporilor. Cu toate acestea, există anumite limitări atunci când se aplică aceste legi pentru soluții reale. Principala diferență dintre Legea lui Henry și Legea lui Raoult este că HLegea lui Enri descrie comportamentul dizolvării unei soluții, în timp ce legea lui Raoult descrie comportamentul solventului într-o soluție.

Domenii cheie acoperite

1. Ce este Legea lui Henry
      - Explicarea Legii cu Exemple, Limitări
2. Ce este Legea lui Raoult
      - Explicarea Legii cu Exemple, Limitări
3. Care este diferența dintre Legea lui Henry și Legea lui Raoult
      - Compararea diferențelor cheie

Termeni cheie: Legea lui Henry, Legea lui Raoult, Solută, Soluție, Solvent

Ce este Legea lui Henry

Legea lui Henry este o lege privind gazele care explică dizolvarea unui gaz într-un mediu lichid. Această lege prevede că cantitatea de gaz care este dizolvată într-un lichid este direct proporțională cu presiunea parțială a gazului care este în echilibru cu lichidul. Acest lucru poate fi dat într-o ecuație ca mai jos.

[A_(Aq)] = k_H.P_{A (g)}

Unde un_(Aq)] este concentrația gazului A care este dizolvat în soluție,

k_H este legea lui Henry constantă

P_{A (g)} este presiunea parțială a lui A_(G)

Conceptul de lege al lui Henry este o constantă a proporționalității și depinde de tipul de solvent, solută și temperatură. Prin urmare, pentru un anumit gaz, constanta legii lui Henry poate varia la diferite temperaturi. Prin urmare, atunci când se calculează solubilitatea unui gaz în apă, trebuie să se obțină valoarea constantei legii lui Henry la acea temperatură specifică.

Gaz	Conform legii lui Henry la 25 de anioC (mol / litru atm)
O2	1,3 x 10-3
N2	6,1 x 10-4
H2	7,8 x 10-4
CO2	3,4 x 10-2

Tabelul 01: Conform legii lui Henry la 25 de ani^oC pentru gazele diferite din atmosferă

În plus, atunci când se aplică legea lui Henry pentru un anumit gaz, presiunea parțială trebuie obținută având în vedere presiunea vaporilor de apă la acea temperatură. Să luăm în considerare următorul exemplu.

Exemplu

Întrebare: Luați în considerare un lac care se află în condiții atmosferice normale. Determinați solubilitatea lui O_{2 (g)} la 25 de ani^oC și o presiune atmosferică de 1 atm având în vedere presiunea de vapori a apei din atmosferă ca 0,0313atm. Aerul normal este compus din 21% din O_{2 (g).}

Figura 1: Un corp de apă este compus din apă cu gaze dizolvate în cantități diferite, în funcție de temperatura apei și la presiunea atmosferică.

Răspuns:
Presiunea parțială a oxigenului în atmosferă = (1-0.0313) atm x (21/100)
                                                                                    = 0,20 atm
Concepția lui Henry despre oxigen la 25 ° C = 1,3 x 10^-3mol / l atm

Aplicând legea lui Henry;

[O_²(Aq)] = kH.P_O2(G)
= 1,3 x 10^-3 mol / l atm x 0,2 atm
= 2,6 x 10^-4 mol / l

Conform calculului de mai sus, cantitatea de oxigen dizolvat într-un corp de apă la condiții normale de temperatură și presiune este foarte scăzută.

limitări

Legea lui Henry poate fi utilizată numai dacă moleculele considerate sunt în echilibru. În plus, această lege nu funcționează pentru condiții de presiune înaltă. Mai mult, dacă gazul de dizolvare prezintă o reacție chimică cu solventul, atunci această lege nu poate fi utilizată pentru acest sistem.

Ce este Legea lui Raoult

Legea lui Raoult este o lege termodinamică care explică relația dintre presiunea vaporilor unei soluții și presiunile parțiale ale substanțelor dizolvate în această soluție. Această lege prevede că presiunea de vapori a unui solvent deasupra unei soluții este egală cu presiunea de vapori a solventului pur (la acea temperatură) înmulțită cu fracția molară a solventului.
Aceasta poate fi dată printr-o ecuație după cum urmează.

P_solut    = X_solut    x P^o_solut

Unde, P_A este presiunea parțială a componentei A într-un amestec,

X_A este fracția molară a componentei A,

P^o_A este presiunea de vapori a componentei pure la aceeași temperatură.

De exemplu, să luăm în considerare un amestec de A și B. Aici,

Fracțiunea molară a lui A = n_A/ (n_A + n_B)
Presiunea parțială a lui A = n_A/ (n_A + n_B) P^o_A
Prin urmare, presiunea totală a vaporilor acestui sistem = P_A + P_B

Cu toate acestea, legea lui Raoult funcționează numai pentru soluții ideale. Soluțiile ideale sunt compuse din substanțe dizolvate care au interacțiuni intermoleculare între moleculele solute egale cu cele ale moleculelor de solvenți. Deoarece nu există soluții reale care să poată fi considerate gaze ideale, putem aplica această lege pentru soluții foarte diluate care au o cantitate mai mică de molecule dizolvate.

Figura 2: Aplicarea legii lui Raoult pentru un amestec gazos compus din gaze X și Y..

limitări

Atunci când se calculează fracția molară dintr-o substanță dizolvată, se ia în considerare numărul de moli de particule prezente în soluție în loc de numărul de moli ai compusului adăugat. De exemplu, atunci când un compus ionic este dizolvat în apă, fiecare ion care este separat în soluție trebuie considerat ca o particulă (ex: NaCl dă ioni Na + și Cl- Astfel, cantitatea de particule prezente este de două ori cantitatea de NaCl adăugat.)

Diferența dintre Legea lui Henry și Legea lui Raoult

Definiție

Legea lui Henry: Legea lui Henry este o lege termodinamică care explică dizolvarea unui gaz într-un mediu lichid.

Legea lui Raoult: Legea lui Raoult este o lege termodinamică care explică relația dintre presiunea vaporilor unei soluții și presiunile parțiale ale substanțelor dizolvate în soluția respectivă.

Concept

Legea lui Henry: Legea lui Henry afirmă că cantitatea de gaz care este dizolvată într-un lichid este direct proporțională cu presiunea parțială a gazului care este în echilibru cu lichidul.

Legea lui Raoult: Legea lui Raoult prevede că presiunea de vapori a unui solvent deasupra unei soluții este egală cu presiunea de vapori a solventului pur (la acea temperatură) înmulțită cu fracția molară a solventului.

Proporționalitatea constantă

Legea lui Henry: Constanta proporționalității în legea lui Henry este numită constantă a legii lui Henry.

Legea lui Raoult: Legea lui Raoult nu folosește o constantă a proporționalității.

Concluzie

Legea lui Henry și legea lui Raoult indică comportamentul chimic al soluțiilor care sunt în contact cu presiunea lor de vapori. Diferența dintre legea lui Henry și Legea lui Raoult este că legea lui Henry explică comportamentul dizolvărilor unei soluții, în timp ce legea lui Raoult explică comportamentul solventului într-o soluție.

Referințe:

1. "Legea lui Raoult". LibreTexts Chemistry, Libretexts, 3 Mar. 2017, Disponibil aici. Accesat 16 august 2017.
2. Boundless. "Legea lui Henry - Manualul deschis fără limită." Boundless, 21 septembrie 2016, disponibil aici. Accesat 16 august 2017.

Datorită fotografiei:

1. "2645374" (Domeniul Public) prin Pixabay
2. "RaoultDeviationPressureDiagram" 由 英语 维基 百科 的 Karlhahn - 從 en.wikipedia 轉移 到 共享 資源., 公有 领域, via Commons Wikimedia