Spiegare come funziona la legge di Henry?
La legge di Henry si applica solo al soluto in idealmente diluita Solutions, in cui un gas è stato dissolto in un liquido in piccola parte, ed è ovvio quale sia il solvente e qual è il soluto (la legge di Raoult si applica al solvente in o una soluzione ideale o idealmente diluita).
Legge di Henry per le soluzioni idealmente diluite si afferma:
#bb(P_i = chi_i^lk_(H,i))#
o per soluzioni reali e diluite:
#bb(P_i = gamma_(II,i)chi_i^lk_(H,i) = a_(II,i)k_(H,i))#
where:
- #P_i# Monteverede vecchio è pressione parziale tutte lungo la vapori sopra la soluzione.
- #chi_i^l# Monteverede vecchio è #bb("mol")# frazione del gas che si dissolve nel liquido.
- #k_(H,i)# Monteverede vecchio è Costante della legge di Henryed è uguale a #P_i^"*"#, la pressione parziale del gas puro, quando si estrapola di nuovo a #chi_i^l = 0#.
- #gamma_(II,i)# Monteverede vecchio è coefficiente di attività del gas in soluzione in riferimento alla soluzione idealmente diluita (piuttosto che una soluzione ideale).
- #a_(II,i) = gamma_(II,i)chi_i^l# Monteverede vecchio è attività del gas in soluzione in riferimento alla soluzione idealmente diluita.
La pressione parziale del vapore sopra la soluzione è anche correlata al #"mol"# frazione del vapore che si trova sopra la soluzione e la pressione totale:
#bb(P_i = chi_i^v P)#
where #chi_i^v# is the #"mol"# fraction of the vapor that is above the solution and #P# is the total pressure.
Questo presuppone che il gas sia l'ideale (che è un presupposto piuttosto buono rispetto all'ipotesi che un liquido sia "ideale") e che la soluzione sia altamente diluita.
Utilizzando queste informazioni, è possibile, ad esempio, risolvere il seguente problema per un soluzione idealmente diluita:
A solution of ethanol (eth) and chloroform (chl) at #45^@ "C"# with #chi_(eth) = 0.9900# has a vapor pressure of #"177.95 torr"#. At this high dilution of chloroform, the solution can be assumed to be essentially ideally dilute. The vapor pressure of pure ethanol at #45^@ "C"# is #"172.76 torr"#.
#a)# Find the partial pressures of the gases in equilibrium with the solution.
#b)# Find the mole fractions in the vapor phase.
#c)# Find the Henry's Law constant for chloroform in ethanol at #45^@ "C"#.
#d)# Predict the vapor pressure and vapor-phase mole fractions at #45^@ "C"# for a chloroform-ethanol solution with #chi_(eth) = 0.9800# (using the Henry's Law constant from part c). Compare with the experimental values of #P = "183.38 torr"# and #chi_(eth)^v = 0.9242#.
RISPOSTE
#a)# #P_(eth) = "171.03 torr"#, #P_(chl) = "6.92 torr"#
#b)# #chi_(eth)^v = 0.9611_1#, #chi_(chl)^v = 0.0388_9#
#c)# #k_(H,chl) = "692 torr"#
#d)# #P = "183.14 torr"#, #chi_(eth)^v = 0.9244#