Henry Denklemi Kanunu, Sapma, Uygulamalar



Henry kanunu Sabit bir sıcaklıkta, bir sıvı içinde çözünen gaz miktarının, sıvının yüzeyindeki kısmi basıncına doğrudan orantılı olduğunu tespit eder..

1803 yılında İngiliz fizikçi ve kimyager William Henry tarafından kabul edildi. Yasası da şu şekilde yorumlanabilir: sıvıdaki basınç artarsa, içinde çözünen gaz miktarı arttıkça.

Burada gaz çözeltinin çözümü olarak kabul edilir. Katı çözünenlerin aksine, sıcaklığın çözünürlüğü üzerinde olumsuz bir etkisi vardır. Böylece, sıcaklık arttıkça, gaz sıvıdan yüzeye daha kolay kaçma eğilimindedir..

Bunun nedeni, sıcaklıktaki artışın, kabarcıkları oluşturmak için birbiriyle çarpışan gaz moleküllerine enerji sağlamasıdır (üstten görüntü). Sonra, bu kabarcıklar dış basıncın üstesinden gelir ve sıvıdan kaçar.

Dış basınç çok yüksekse ve sıvı soğuk kalırsa, kabarcıklar çözülür ve sadece birkaç gaz molekülü yüzeyi "rahatsız eder".

indeks

  • 1 Henry yasası denklemi
  • 2 Sapma
  • 3 Bir gazın sıvı içinde çözünürlüğü
    • 3.1 Doymamış
    • 3.2 Doymuş
    • 3.3 Çok doygun
  • 4 uygulama
  • 5 Örnekler
  • 6 Kaynakça 

Henry Yasası Denklemi

Aşağıdaki denklem ile ifade edilebilir:

P = K'H∙ C

P, çözünmüş gazın kısmi basıncıdır; C, gazın konsantrasyonu; ve K'H Henry'nin sabiti.

Bir gazın kısmi basıncının, ayrı ayrı toplam gaz karışımının bir türünü uygulayan gaz olduğunu anlamak gerekir. Ve toplam baskı, tüm kısmi baskıların toplamından daha fazla değildir (Dalton Kanunu):

Ptoplam= P1 + P2 + P3+... + Pn

Karışımı oluşturan gaz türlerinin sayısı n. Örneğin, bir sıvının yüzeyinde su buharı ve CO varsa2, n 2'ye eşittir.

sapma

Sıvılarda zayıf şekilde çözünür gazlar için, çözelti Henry'nin çözünen madde yasasına uygun olarak ideal şekilde yaklaşır..

Ancak, basınç yüksek olduğunda, Henry ideal bir seyreltilmiş gibi davranmayı bıraktığı için Henry'den sapma meydana gelir..

Bu ne anlama geliyor? Çözünen-çözünen ve çözünen-çözücü etkileşimlerinin kendi etkileri olmaya başlar. Çözelti çok seyreltildiğinde, gaz molekülleri "sadece" çözücü ile çevrilidir ve kendi aralarında olası karşılaşmaları umutsuzlaştırır.

Bu nedenle, çözelti ideal olarak seyreltilmeyi bıraktığında, P grafiğindeki doğrusal davranış kaybı gözlenirben X'e karşıben.

Sonuç olarak, Henry kanunu, ideal bir seyreltik çözelti içindeki bir çözünenin buhar basıncını belirler. Çözücü için iken, Raoult kanunu geçerlidir:

Pbir = Xbir∙ Pbir*

Bir gazın sıvı içinde çözünürlüğü

Bir gaz, sudaki şeker gibi bir sıvı içinde iyi çözündüğünde, ortamdan ayırt edilemez, bu yüzden homojen bir çözelti oluşturur. Başka bir deyişle: sıvıda (veya şeker kristallerinde) kabarcık gözlenmez..

Bununla birlikte, gaz halindeki moleküllerin verimli bir şekilde çözülmesi, aşağıdaki gibi bazı değişkenlere dayanır: sıvının sıcaklığı, onu etkileyen basınç ve bu moleküllerin sıvınınkilerle karşılaştırıldığında kimyasal yapısı.

Dış basınç çok yüksekse, sıvının yüzeyine giren gazın şansı artar. Öte yandan, çözünmüş gaz moleküllerinin dışarıya kaçmayı sağlamak için olay baskısının üstesinden gelmek daha zordur.

Sıvı gaz sistemi çalkalanıyorsa (denizde ve tankın içindeki hava pompalarında olduğu gibi), gaz emilimi tercih edilir.

Ve, çözücünün doğası bir gazın emilimini nasıl etkiler? Eğer kutupsu, su gibi ise, kutupsal çözünenlere, yani kalıcı bir dipol momenti olan gazlara afinite gösterecektir. Hidrokarbonlar veya yağlar gibi polar olmasa da, kutupsal gaz moleküllerini tercih edecektir.

Örneğin, amonyak (NH3) hidrojen bağlarıyla etkileşimlerinden dolayı suda çok çözünen bir gazdır. Bu hidrojen iken (H2küçük molekülü apolar olan), su ile zayıf etkileşime girer.

Ayrıca, sıvıdaki gaz emilim işleminin durumuna bağlı olarak, içlerinde aşağıdaki durumlar belirlenebilir:

doymamış

Sıvı, daha fazla gazı eritebildiği zaman doygun değildir. Bunun nedeni, harici basıncın sıvının iç basıncından daha büyük olmasıdır..

doymuş

Sıvı, gazın çözünürlüğünde bir denge kurar, yani gaz, sıvının içine girdiği hızda kaçar..

Aynı zamanda şu şekilde de görülebilir: eğer üç gaz molekülü havaya kaçarsa, üç kişi aynı anda sıvıya geri dönecektir..

aşırı doymuş

İç basıncı, dış basınçtan yüksek olduğunda, sıvı gaz ile aşırı doyurulur. Ve sistemdeki minimum bir değişiklikten önce, denge geri kazanılana kadar fazla çözünmüş gazı serbest bırakacaktır..

uygulamaları

- Henry kanunu, insan vücudunun farklı dokularındaki inert gazların (azot, helyum, argon, vb.) Emilimini hesaplamak için uygulanabilir ve Haldan teorisi ile birlikte tabloların temelini oluşturur. dekompresyon.

- Önemli bir uygulama, kandaki gazın doymasıdır. Kan doymamış olduğunda, gaz doygun hale gelene ve daha fazla çözünmeyi durdurana kadar içinde erir. Bu olduğunda, kandaki çözünmüş gaz havaya girer..

- Alkolsüz içeceklerin gazlaştırılması, uygulanan Henry yasasına bir örnektir. Alkolsüz içecekler CO var2 yüksek basınçlar altında eritilir, böylece onu oluşturan birleşik bileşenlerin her birinin korunması; ve ayrıca, karakteristik tadı çok daha uzun süre korur..

Soda şişesi açığa çıktığında, sıvıdaki basınç azalır, yerinde basınç kalır.

Sıvı üzerindeki basınç şimdi daha düşük olduğundan, CO çözünürlüğü2 alçalır ve atmosfere kaçar (alttan kabarcıkların yükselişinde fark edilebilir).

- Bir dalgıç daha derine indiğinde, solunan azot kaçamaz, çünkü harici basınç bireyin kanında çözünerek onu önler.

Dalgıç hızla dış basıncın düştüğü yüzeye yükseldiğinde kanda azot kabarcıklaşmaya başlar..

Bu, dekompresyon rahatsızlığı olarak bilinen şeye neden olur. Bu nedenle dalgıçların yavaşça yükselmeleri gerekir, böylece azot kandan daha yavaş kaçar.

- Moleküler oksijen azalmasının etkilerinin incelenmesi (O2) dağcıların kanlarında ve dokularında veya yüksek rakımlarda ve oldukça yüksek yerlerin sakinlerinde uzun süreli kalmayı içeren faaliyetlerin uygulayıcıları içinde çözülür..

- Şiddetli bir şekilde serbest bırakılabilen devasa su kütlelerinde çözünmüş gazların varlığından kaynaklanabilecek doğal afetlerden kaçınmak için kullanılan yöntemlerin araştırılması ve iyileştirilmesi.

Örnekler

Henry kanunu sadece moleküller dengedeyken uygulanır. İşte bazı örnekler:

- Oksijen çözeltisinde (O2) Kan dolaşımında bu molekül suda az çözünür olarak kabul edilir, ancak çözünürlüğünün içerisindeki yüksek hemoglobin içeriği nedeniyle büyük oranda artar. Böylece, her hemoglobin molekülü metabolizmada kullanılacak dokularda salgılanan dört oksijen molekülüne bağlanabilir..

- 1986'da, yaklaşık 1,700 kişiyi ve bu yasa ile açıklanan çok sayıda hayvanı boğan Nyos Gölü'nden (Kamerun'da bulunan) aniden atılan kalın bir karbondioksit bulutu vardı..

- Belirli bir gazın bir sıvı türünde ortaya çıkardığı çözünürlük genellikle gaz basıncı arttıkça artar, ancak bazı yüksek basınçlarda azot molekülleri gibi bazı istisnalar vardır (N2).

- Henry kanunu, çözünen madde olarak hareket eden madde ile çözücü olarak hareket eden madde arasında kimyasal bir reaksiyon olduğunda uygulanamaz; Bu, hidroklorik asit (HC1) gibi elektrolitler için geçerlidir..

referanslar

  1. Crockford, H.D., Knight Samuel B. (1974). Fizikokimyanın temelleri. (6. basım). Editorial C.E.C.S.A., Meksika. P 111-119.
  2. Encyclopaedia Britannica editörleri. (2018). Henry kanunu. 10 Mayıs 2018’de, britannica.com adresinden alındı
  3. Byju en. (2018). Henry'nin yasası nedir? 10 Mayıs 2018'de alındı, byjus.com
  4. Leisurepro ve Aquaviews. (2018). Henry Yasası 10 Mayıs 2018'de, leisurepro.com adresinden alındı.
  5. Annenberg Vakfı. (2017). Bölüm 7: Henry Yasası. 10 Mayıs 2018'de, nereden alındı: learner.org
  6. Monica Gonzalez (25 Nisan 2011). Henry kanunu. Quimica.laguia2000.com adresinden 10 Mayıs 2018 tarihinde alındı.
  7. Ian Myles (24 Temmuz 2009). Dalgıç. [Şekil]. 10 Mayıs 2018 tarihinde alındı, flickr.com adresinden alındı