亨利定律的例子问题
亨利定律是英国化学家威廉·亨利在1803年制定的气体定律。该定律指出，在恒定温度下，特定液体体积中的溶解气体量与气体与液体平衡时的分压成正比。换句话说，溶解气体的量与其气相的分压成正比。该定律包含一个称为亨利定律常数的比例因子。
这个示例问题演示了如何使用亨利定律计算压力下溶液中气体的浓度。
亨利定律问题
如果制造商在25°C下的装瓶过程中使用2.4 atm的压力，则在1 L瓶碳酸水中溶解多少克二氧化碳气体？给定：25°C溶液中CO2在水中的KH=29.76 atm/（mol/L）当气体溶解在液体中时，浓度最终将在气体源和溶液之间达到平衡。亨利定律表明，溶液中溶质气体的浓度与溶液中气体的分压成正比。P=KHC，其中：P是溶液上方气体的分压。KH是溶液的亨利定律常数。C是溶液中溶解气体的浓度。C=P/KHC=2.4 atm/29.76atm/（mol/L）C=0.08 mol/L因为我们只有1升水，所以我们有0.08摩尔CO。
将摩尔换算为克：
1摩尔CO2的质量=12+（16x2）=12+32=44克
g CO2=mol CO2 x（44 g/mol）g CO2=8.06 x 10-2 mol x 44 g/mol CO2=3.52 gAnswer
制造商提供的1L瓶装碳酸水中溶解有3.52g CO2。
在打开一罐苏打水之前，液体上方几乎所有的气体都是二氧化碳。当容器打开时，气体逸出，降低二氧化碳的分压，使溶解气体从溶液中逸出。这就是苏打水起泡的原因。
亨利定律的其他形式
亨利定律的公式可以用其他方式编写，以便于使用不同的单位进行计算，特别是KH。以下是298 K时水中气体的一些常见常数和亨利定律的适用形式：
| 方程式 | KH=P/C | KH=C/P | KH=P/x | KH=Caq/Cgas |
| 单位 | [Lsoln·atm/molgas] | [molgas/Lsoln·atm] | [atm·molsoln/molgas] | 无量纲 |
| 氧气 | 769.23 | 1.3 E-3 | 4.259 E4 | 3.180 E-2 |
| 氢 | 1282.05 | 7.8 E-4 | 7.088 E4 | 1.907 E-2 |
| 二氧化碳 | 29.41 | 3.4 E-2 | 0.163 E4 | 0.8317 |
| 氮气 | 1639.34 | 6.1 E-4 | 9.077 E4 | 1.492 E-2 |
| 他 | 2702.7 | 3.7 E-4 | 14.97 E4 | 9.051 E-3 |
| 氖 | 2222.22 | 4.5 E-4 | 12.30 E4 | 1.101 E-2 |
| 应收账 | 714.28 | 1.4 E-3 | 3.9555 E4 | 3.425 E-2 |
| 一氧化碳 | 1052.63 | 9.5 E-4 | 5.828 E4 | 2.324 E-2 |
哪里：
- Lsoln是升溶液。
- caq是每升溶液中气体的摩尔数。
- P是溶液上方气体的分压，通常为大气绝对压力。
- xaq是溶液中气体的摩尔分数，大约等于每摩尔水的气体摩尔数。
- atm指绝对压力的大气。
亨利定律的应用
亨利定律只是适用于稀溶液的近似值。系统离理想解越远（与任何气体定律一样），计算就越不准确。一般来说，当溶质和溶剂在化学上彼此相似时，亨利定律最有效。
亨利定律在实际应用中得到了应用。例如，它用于测定潜水员血液中溶解氧和氮的含量，以帮助确定减压病的风险（弯道）。
kh值的参考值
Francis L.Smith和Allan H.Harvey（2007年9月），“使用亨利定律时避免常见陷阱”，《化学工程进展》（CEP），第33-39页
- 发表于 2021-09-29 07:01
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- 分类：数学
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