Differenza tra la legge di Henry e la legge di Raoult

Differenza principale - La legge di Henry contro la legge di Raoult

Sia la legge di Henry che la legge di Raoult sono due leggi trovate nella termodinamica e descrivono la relazione tra una soluzione e il suo vapore che è in equilibrio l'una con l'altra. La legge di Henry può essere usata per spiegare la dissoluzione di un gas in un solvente liquido come l'acqua. La legge di Raoult indica il comportamento del solvente in una soluzione che è in equilibrio con la sua pressione di vapore. Tuttavia, ci sono alcune limitazioni nell'applicare queste leggi per soluzioni reali. La principale differenza tra la legge di Henry e la legge di Raoult è che HLa legge di enry descrive il comportamento dei soluti di una soluzione mentre la legge di Raoult descrive il comportamento del solvente in una soluzione.

Aree chiave coperte

1. Qual è la legge di Henry
      - Spiegazione della legge con esempi, limitazioni
2. Qual è la legge di Raoult
      - Spiegazione della legge con esempi, limitazioni
3. Qual è la differenza tra la legge di Henry e la legge di Raoult
      - Confronto tra le principali differenze

Termini chiave: legge di Henry, legge di Raoult, soluto, soluzione, solvente

Qual è la legge di Henry

La legge di Henry è una legge sui gas che spiega la dissoluzione di un gas in un mezzo liquido. Questa legge afferma che la quantità di gas che viene sciolta in un liquido è direttamente proporzionale alla pressione parziale di quel gas che è in equilibrio con il liquido. Questo può essere dato in un'equazione come sotto.

[UN_(Aq)] = k_H.P_{A (g)}

Dove un_(Aq)] è la concentrazione del gas A che viene dissolta nella soluzione,

K_H è la legge di Henry costante

P_{A (g)} è la pressione parziale di A_(G)

La costante di legge di Henry è una costante di proporzionalità e dipende dal tipo di solvente, soluto e temperatura. Pertanto, per un particolare gas, la costante di legge di Henry può variare a diverse temperature. Pertanto, quando si calcola la solubilità di un gas in acqua, si dovrebbe ottenere il valore della costante di legge di Henry a quella particolare temperatura.

Gas	La legge di Henry costante a 25 annioC (mol / L atm)
O2	1,3 x 10-3
N2	6,1 x 10-4
H2	7,8 x 10-4
CO2	3,4 x 10-2

Tabella 01: costante della legge di Henry a 25^oC per diversi gas nell'atmosfera

Inoltre, quando si applica la legge di Henry per un gas particolare, la pressione parziale dovrebbe essere ottenuta considerando la pressione del vapore dell'acqua a quella temperatura. Consideriamo il seguente esempio.

Esempio

Domanda: Si consideri un lago che si trova in normali condizioni atmosferiche. Determina la solubilità di O_{2 (g)} a 25 anni^oTemperatura C e pressione atmosferica 1 atm considerando la pressione di vapore dell'acqua nell'atmosfera pari a 0,0313 um. L'aria normale è composta dal 21% di O_{2 (g).}

Figura 1: un corpo idrico è composto da acqua con gas disciolti in quantità diverse a seconda della temperatura dell'acqua e della pressione atmosferica.

Risposta:
La pressione parziale dell'ossigeno nell'atmosfera = (1-0.0313) atm x (21/100)
                                                                                    = 0,20 atm
La legge di Henry costante per l'ossigeno a 25 ° C = 1,3 x 10^-3mol / L atm

Applicare la legge di Henry;

[O_²(Aq)] = kH.P_O2(G)
= 1,3 x 10^-3 mol / L atm x 0,2 atm
= 2,6 x 10^-4 mol / L

Secondo il calcolo di cui sopra, la quantità di ossigeno disciolto in un corpo idrico a condizioni normali di temperatura e pressione è molto bassa.

limitazioni

La legge di Henry può essere usata solo se le molecole considerate sono in equilibrio. Inoltre, questa legge non funziona per condizioni di alta pressione. Inoltre, se il gas di dissoluzione mostra una reazione chimica con il solvente, allora questa legge non può essere utilizzata per quel sistema.

Qual è la legge di Raoult

La legge di Raoult è una legge termodinamica che spiega la relazione tra la tensione di vapore di una soluzione e le pressioni parziali dei soluti in quella soluzione. Questa legge afferma che la tensione di vapore di un solvente sopra una soluzione è uguale alla pressione di vapore del solvente puro (a quella temperatura) moltiplicata per la frazione molare del solvente.
Questo può essere dato da un'equazione come segue.

P_soluto    = X_soluto    x P^o_soluto

Dove, P_UN è la pressione parziale del componente A in una miscela,

X_UN è la frazione molare del componente A,

P^o_UN è la tensione di vapore del componente puro alla stessa temperatura.

Ad esempio, consideriamo una miscela di A e B. Qui,

La frazione molare di A = n_UN/ (n_UN + n_B)
La pressione parziale di A = n_UN/ (n_UN + n_B) P^o_UN
Quindi la tensione di vapore totale di quel sistema = P_UN + P_B

Tuttavia, la legge di Raoult funziona solo per soluzioni ideali. Le soluzioni ideali sono composte da soluti che hanno interazioni intermolecolari tra molecole di soluto pari a quella delle molecole di solvente. Poiché non ci sono soluzioni reali che possono essere considerate come gas ideali, possiamo applicare questa legge per soluzioni molto diluite che hanno una quantità minore di molecole di soluto.

Figura 2: applicazione della legge di Raoult per una miscela gassosa composta da gas X e Y..

limitazioni

Quando si calcola la frazione molare di un soluto, si dovrebbe considerare il numero di moli di particelle presenti nella soluzione anziché il numero di moli del composto aggiunto. Per esempio, quando un composto ionico viene dissolto in acqua, ogni ione che viene separato nella soluzione deve essere considerato come una particella (es: NaCl dà Na + e Cl-ioni.) Quindi la quantità di particelle presenti è il doppio della quantità di NaCl aggiunto.)

Differenza tra la legge di Henry e la legge di Raoult

Definizione

La legge di Henry: La legge di Henry è una legge termodinamica che spiega la dissoluzione di un gas in un mezzo liquido.

La legge di Raoult: La legge di Raoult è una legge termodinamica che spiega la relazione tra la tensione di vapore di una soluzione e le pressioni parziali dei soluti in quella soluzione.

Concetto

La legge di Henry: La legge di Henry afferma che la quantità di un gas che si dissolve in un liquido è direttamente proporzionale alla pressione parziale di quel gas che è in equilibrio con il liquido.

La legge di Raoult: La legge di Raoult afferma che la tensione di vapore di un solvente sopra una soluzione è uguale alla pressione di vapore del solvente puro (a quella temperatura) moltiplicata per la frazione molare del solvente.

Proporzionalità Costante

La legge di Henry: La costante di proporzionalità nella legge di Henry è chiamata costante della legge di Henry.

La legge di Raoult: La legge di Raoult non usa una costante di proporzionalità.

Conclusione

La legge di Henry e la legge di Raoult indicano il comportamento chimico delle soluzioni che sono in contatto con le loro pressioni di vapore. La differenza tra la legge di Henry e la legge di Raoult è che la legge di Henry spiega il comportamento dei soluti di una soluzione mentre la legge di Raoult spiega il comportamento del solvente in una soluzione.

Riferimenti:

1. "Legge di Raoult". Chemistry LibreTexts, Libretexts, 3 marzo 2017, disponibile qui. Accesso 16 agosto 2017.
2. Senza limiti. "La legge di Henry - Libro aperto senza limiti." Senza limiti, 21 settembre 2016, disponibile qui. Accesso 16 agosto 2017.

Cortesia dell'immagine:

1. "2645374" (dominio pubblico) tramite Pixabay
2. "RaoultDeviationPressureDiagram" Karl 英语 维基 百科 的 Karlhahn - 從 en.wikipedia 轉移 到 共享 資源., 公有 领域, via Commons Wikimedia