דוגמה לחוק של הנרי

החוק של הנרי הוא א חוק גז שנוסח על ידי הכימאי הבריטי וויליאם הנרי בשנת 1803. החוק קובע כי בטמפרטורה קבועה, כמות הגז המומס בנפח של נוזל מוגדר עומדת ביחס ישיר ללחץ החלקי של הגז שב שיווי משקל עם הנוזל. במילים אחרות, כמות הגז המומס עומדת ביחס ישר ללחץ החלקי של שלב הגז שלו. החוק מכיל גורם מידתיות המכונה החוק של הנרי קבוע.

בעיה דוגמא זו ממחישה כיצד להשתמש בחוקו של הנרי כדי לחשב את ריכוז הגז בתמיסה בלחץ.

כמה גרם גז פחמן דו חמצני מומס בבקבוק 1 ליטר מים מוגזים אם היצרן משתמש בלחץ של 2.4 אטם בתהליך הביקבוק בטמפרטורה של 25 מעלות צלזיוס? נתון: KH של CO2 במים = 29.76 אטם / (מול / ליטר) ב 25 מעלות צלזיוס כאשר מומס גז בנוזל, הריכוזים יגיעו בסופו של דבר לשיווי משקל בין מקור הגז לתמיסה. החוק של הנרי מראה כי ריכוז הגז המומס בתמיסה עומד ביחס ישיר ללחץ החלקי של הגז על הפתרון. P = KHC איפה: P הוא הלחץ החלקי של הגז שמעל הפיתרון. KH הוא החוק של הנרי קבוע לפיתרון. C הוא ריכוז הגז המומס בתמיסה. C = P / KHC = 2.4 אטם / 29.76 אטם / (מול / ליטר) C = 0.08 מול / LS יש לנו רק 1 ליטר מים, יש לנו 0.08 מולק של CO.

המרת שומות לגרמים:

המסה של 1 מולקולה של CO₂ = 12+ (16x2) = 12 + 32 = 44 גרם

גרם CO2 = mol CO2 x (44 גרם / מול) g CO2 = 8.06 x 10-2 mol x 44 גרם / molg CO2 = 3.52 gAnswer

ישנם 3.52 גרם CO₂ מומס בבקבוק 1 ליטר מים מוגזים מהיצרן.

לפני פתיחת פחית סודה כמעט כל הגז שמעל הנוזל פחמן דו חמצני. עם פתיחת המיכל, הגז בורח, מוריד את הלחץ החלקי של פחמן דו חמצני ומאפשר לגז המומס לצאת מהפתרון. זו הסיבה שהסודה מוגזמת.

הנוסחה לחוקו של הנרי עשויה להיכתב בדרכים אחרות המאפשרות חישובים קלים באמצעות יחידות שונות, במיוחד של K_ח. להלן כמה קבועים נפוצים לגזים במים בגובה 298 K ובצורות החלות על החוק של הנרי:

איפה:

• ל_soln זה ליטר של פתרון.
• ג_aq הוא שומות גז לליטר תמיסה.
• P חלקי לחץ של הגז שמעל הפיתרון, בדרך כלל בלחץ מוחלט באטמוספירה.
• איקס_aq הוא חלק השומה של הגז בתמיסה, השווה בערך לשומות הגז למול מים.
• כספומט מתייחס לאווירה של לחץ מוחלט.

החוק של הנרי הוא רק קירוב החלים על פתרונות מדוללים. ככל שהמערכת רחוקה יותר מפתרונות אידיאליים ( כמו בכל חוק גז), כך החישוב יהיה פחות מדויק. באופן כללי החוק של הנרי עובד בצורה הטובה ביותר כאשר המומס והממס דומים זה לזה כימית.

החוק של הנרי משמש ביישומים מעשיים. לדוגמה, הוא משמש לקביעת כמות החמצן והמיסם המומסים בדם של צוללנים כדי לסייע בקביעת הסיכון לחולי דיכוי (הכפפות).

פרנסיס ל. סמית 'ואלן ח. הארווי (ספטמבר 2007), "הימנע ממלכודות נפוצות בעת שימוש בחוקו של הנרי", "התקדמות הנדסת כימיה" (CEP), pp. 33-39