Διαφορά μεταξύ του νόμου του Henry και του νόμου του Raoult
Κύρια διαφορά – Ο νόμος του Henry εναντίον του νόμου του Raoult
Τόσο ο νόμος του Henry όσο και ο νόμος του Raoult είναι δύο νόμοι που βρίσκονται στη θερμοδυναμική και περιγράφουν τη σχέση μεταξύ ενός διαλύματος και των ατμών του που βρίσκονται σε ισορροπία μεταξύ τους. Ο νόμος του Henry μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να εξηγήσει τη διάλυση ενός αερίου σε έναν υγρό διαλύτη όπως το νερό. Ο νόμος του Raoult υποδεικνύει τη συμπεριφορά του διαλύτη σε ένα διάλυμα που βρίσκεται σε ισορροπία με την τάση ατμών του. Ωστόσο, υπάρχουν ορισμένοι περιορισμοί κατά την εφαρμογή αυτών των νόμων για πραγματικές λύσεις. Η κύρια διαφορά μεταξύ του νόμου του Henry και του νόμου του Raoult είναι ότι ο νόμος του Henry περιγράφει τη συμπεριφορά των διαλυμένων ουσιών ενός διαλύματος ενώ ο νόμος του Raoult περιγράφει τη συμπεριφορά του διαλύτη σε ένα διάλυμα.
Βασικές περιοχές που καλύπτονται
1. Τι είναι ο νόμος του Henry
– Επεξήγηση του νόμου με παραδείγματα, περιορισμούς
2. Τι είναι ο νόμος του Raoult
– Επεξήγηση του νόμου με παραδείγματα, περιορισμούς
3. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του νόμου του Henry και του νόμου του Raoult
– Σύγκριση βασικών διαφορών
Βασικοί όροι:Νόμος του Henry, νόμος του Raoult, Διαλυμένη ουσία, Λύση, Διαλύτης 
Τι είναι ο νόμος του Henry
Ο νόμος του Henry είναι ένας νόμος αερίων που εξηγεί τη διάλυση ενός αερίου σε ένα υγρό μέσο. Αυτός ο νόμος ορίζει ότι η ποσότητα του αερίου που διαλύεται σε ένα υγρό είναι ευθέως ανάλογη με τη μερική πίεση αυτού του αερίου που βρίσκεται σε ισορροπία με το υγρό. Αυτό μπορεί να δοθεί σε μια εξίσωση όπως παρακάτω.
[A(aq) ] =kH .PA(g)
Πού, [A(aq) ] είναι η συγκέντρωση του αερίου Α που διαλύεται στο διάλυμα,
kH είναι η σταθερά του νόμου του Henry
PA(g) είναι η μερική πίεση του A(g)
Η σταθερά του νόμου του Henry είναι μια σταθερά αναλογικότητας και εξαρτάται από τον τύπο του διαλύτη, τη διαλυμένη ουσία και τη θερμοκρασία. Επομένως, για ένα συγκεκριμένο αέριο, η σταθερά του νόμου του Henry μπορεί να ποικίλλει σε διαφορετικές θερμοκρασίες. Επομένως, κατά τον υπολογισμό της διαλυτότητας ενός αερίου στο νερό, θα πρέπει να ληφθεί η τιμή της σταθεράς του νόμου του Henry στη συγκεκριμένη θερμοκρασία.
Αέριο | Η σταθερά του νόμου του Henry στους 25 C (mol/L atm) |
| O2 | 1,3 x 10 |
| N2 | 6,1 x 10 |
| H2 | 7,8 x 10 |
| CO2 | 3,4 x 10 |
Πίνακας 01:Η σταθερά του νόμου του Ερρίκου στους 25 C για διαφορετικά αέρια στην ατμόσφαιρα
Επιπλέον, κατά την εφαρμογή του νόμου του Henry για ένα συγκεκριμένο αέριο, η μερική πίεση θα πρέπει να λαμβάνεται λαμβάνοντας υπόψη την τάση ατμών του νερού σε αυτήν τη θερμοκρασία. Ας εξετάσουμε το ακόλουθο παράδειγμα.
Παράδειγμα
Ερώτηση: Σκεφτείτε μια λίμνη που βρίσκεται σε κανονικές ατμοσφαιρικές συνθήκες. Προσδιορίστε τη διαλυτότητα του O2(g) σε θερμοκρασία 25C και ατμοσφαιρική πίεση 1atm θεωρώντας την τάση ατμών του νερού στην ατμόσφαιρα ως 0,0313atm. Ο κανονικός αέρας αποτελείται από 21% O2(g).
Εικόνα 1:Ένα υδάτινο σώμα αποτελείται από νερό με αέρια διαλυμένα σε διαφορετικές ποσότητες ανάλογα με τη θερμοκρασία του νερού και την ατμοσφαιρική πίεση.
Απάντηση:
Η μερική πίεση του οξυγόνου στην ατμόσφαιρα =(1-0.0313) atm x (21/100) /P>
Εφαρμογή του νόμου του Henry;
[O(aq) ] =kH.PO2 (ζ)
=1,3 x 10 mol/L atm x 0,2 atm
=2,6 x 10 mol/L
Σύμφωνα με τον παραπάνω υπολογισμό, η ποσότητα του διαλυμένου οξυγόνου σε ένα υδάτινο σώμα σε κανονικές συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης είναι πολύ χαμηλή.
Περιορισμοί
Ο νόμος του Henry μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο εάν τα μόρια που εξετάζονται βρίσκονται σε ισορροπία. Επιπλέον, αυτός ο νόμος δεν λειτουργεί για συνθήκες υψηλής πίεσης. Επιπλέον, εάν το διαλυόμενο αέριο εμφανίσει χημική αντίδραση με τον διαλύτη, τότε αυτός ο νόμος δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για αυτό το σύστημα.
Τι είναι ο νόμος του Raoult
Ο νόμος του Raoult είναι ένας θερμοδυναμικός νόμος που εξηγεί τη σχέση μεταξύ της τάσης ατμών ενός διαλύματος και των μερικών πιέσεων των διαλυμένων ουσιών σε αυτό το διάλυμα. Αυτός ο νόμος δηλώνει ότι η τάση ατμών ενός διαλύτη πάνω από ένα διάλυμα είναι ίση με την τάση ατμών του καθαρού διαλύτη (σε αυτή τη θερμοκρασία) πολλαπλασιαζόμενη με το μοριακό κλάσμα του διαλύτη.
Αυτό μπορεί να δοθεί από μια εξίσωση ως εξής.
Pδιαλυμένη ουσία = xδιαλυμένη ουσία x Pδιαλυμένη ουσία
Πού, PA είναι η μερική πίεση του συστατικού Α σε ένα μείγμα,
xA είναι το μοριακό κλάσμα του συστατικού Α,
PA είναι η τάση ατμών ενός καθαρού συστατικού στην ίδια θερμοκρασία.
Για παράδειγμα, ας εξετάσουμε ένα μείγμα Α και Β. Εδώ,
Το μοριακό κλάσμα του A =nA / (nA + nB )
Η μερική πίεση του A ={nA / (nA + nB )} PA
Επομένως, η συνολική τάση ατμών αυτού του συστήματος =PA + PB
Ωστόσο, ο νόμος του Raoult λειτουργεί μόνο για ιδανικές λύσεις. Τα ιδανικά διαλύματα αποτελούνται από διαλυμένες ουσίες που έχουν διαμοριακές αλληλεπιδράσεις μεταξύ μορίων διαλυμένης ουσίας ίσες με αυτές των μορίων διαλυτών. Εφόσον δεν υπάρχουν πραγματικά διαλύματα που να μπορούν να θεωρηθούν ως ιδανικά αέρια, μπορούμε να εφαρμόσουμε αυτόν τον νόμο για πολύ αραιά διαλύματα που έχουν μικρότερη ποσότητα μορίων διαλυμένης ουσίας.
Εικόνα 2:Η εφαρμογή του νόμου του Raoult για ένα αέριο μείγμα που αποτελείται από αέρια Χ και Υ.
Περιορισμοί
Κατά τον υπολογισμό του μοριακού κλάσματος μιας διαλυμένης ουσίας, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη ο αριθμός των γραμμομορίων σωματιδίων που υπάρχουν στο διάλυμα αντί του αριθμού των γραμμομορίων της ένωσης που προστίθεται. Για παράδειγμα, όταν μια ιοντική ένωση διαλύεται στο νερό, κάθε ιόν που διαχωρίζεται στο διάλυμα θα πρέπει να θεωρείται ως ένα σωματίδιο (π.χ.:το NaCl δίνει ιόντα Na+ και Cl-. Έτσι, η ποσότητα των σωματιδίων που υπάρχουν είναι διπλάσια από την Προστέθηκε NaCl.)
Διαφορά μεταξύ του νόμου του Henry και του νόμου του Raoult
Ορισμός
Νόμος του Χένρι: Ο νόμος του Henry είναι ένας θερμοδυναμικός νόμος που εξηγεί τη διάλυση ενός αερίου σε ένα υγρό μέσο.
Ο νόμος του Raoult: Ο νόμος του Raoult είναι ένας θερμοδυναμικός νόμος που εξηγεί τη σχέση μεταξύ της τάσης ατμών ενός διαλύματος και των μερικών πιέσεων των διαλυμένων ουσιών σε αυτό το διάλυμα.
Έννοια
Νόμος του Χένρι: Ο νόμος του Henry δηλώνει ότι η ποσότητα ενός αερίου που διαλύεται σε ένα υγρό είναι ευθέως ανάλογη με τη μερική πίεση αυτού του αερίου που βρίσκεται σε ισορροπία με το υγρό.
Ο νόμος του Raoult: Ο νόμος του Raoult δηλώνει ότι η τάση ατμών ενός διαλύτη πάνω από ένα διάλυμα είναι ίση με την τάση ατμών του καθαρού διαλύτη (σε αυτή τη θερμοκρασία) πολλαπλασιαζόμενη με το μοριακό κλάσμα του διαλύτη.
Σταθερά αναλογικότητας
Νόμος του Χένρι: Η σταθερά αναλογικότητας στο νόμο του Henry ονομάζεται σταθερά του νόμου του Henry.
Νόμος του Raoult: Ο νόμος του Raoult δεν χρησιμοποιεί σταθερά αναλογικότητας.
Συμπέρασμα
Ο νόμος του Henry και ο νόμος του Raoult υποδεικνύουν τη χημική συμπεριφορά των διαλυμάτων που έρχονται σε επαφή με τις τάσεις ατμών τους. Η διαφορά μεταξύ του νόμου του Henry και του νόμου του Raoult είναι ότι ο νόμος του Henry εξηγεί τη συμπεριφορά των διαλυμένων ουσιών ενός διαλύματος ενώ ο νόμος του Raoult εξηγεί τη συμπεριφορά του διαλύτη σε ένα διάλυμα.
