Llei de Henry: diferència entre les revisions

Contingut suprimit Contingut afegit
Ampliació
Valors
Línia 17:
Per tant el solut s'acumularà en la fase gas. cada vegada hi haurà més molècules de solut i, per tant, n'hi haurà més amb major probabilitat de retornar al líquid. Aquesta situació arribarà a un equilibri quan la velocitat de retorn sigui igual a la velocitat d'escapament. Amb un gas molt diluït, aquesta velocitat de retorn serà proporcional a la [[pressió parcial]] del solut en estat gas. Així, hom espera que, per a una solució molt diluïda en solut, en equilibri amb un gas a molt baixa pressió, la pressió del gas serà proporcional a la quantitat de gas dissolt. Si bé l'argument anterior es considera només una primera aproximació, la llei de Henry es troba experimentalment per a totes les dissolucions diluïdes en què l'espècie molecular és la mateixa en la solució que en el gas.<ref name=":0">{{Ref-publicació|article=Henry's law {{!}} chemistry|publicació=Encyclopedia Britannica|llengua=en|url=https://www.britannica.com/science/Henrys-law}}</ref>
 
== Variants de l'expressió matemàtica ==
A la llei de Henry les concentracions poden expressar-se de diferents maneres, amb la qual cosa s'obtenen constants de Henry també diferents.
 
=== En funció de la concentració molal ===
És la forma més emprada pels químics atmosfèrics. La concentració en la fase aquosa, <math>c_a</math>, s'empresa en mol/m³, la constant de Henry se simbolitza <math>H^{cp}</math>i té per unitats mol/Pa·m³, i la pressió Pa. L'expressió és: <math>c = H^{cp}\cdot p</math>
 
=== En funció de la fracció molar ===
La concentració del gas en el líquid es pot expressar en fracció molar del solut en fase aquosa <math>x_a</math>, la constant de Henry se simbolitza <math>H^{xp}</math>amb unitats 1/Pa, i la pressió del gas, <math>p</math>, s'expressa en Pa. L'expressió és: <math>x_a = H^{xp}\cdot p</math>
 
=== En funció de les concentracions ===
Si en lloc de la pressió a la fase gas s'empra la concentració <math>c_g</math> s'empra la constant de Henry <math>H^{cc}</math>adimensional i l'expressió queda: <math>c_a = H^{cc}\cdot c_g</math>.La constant es relaciona amb la <math>H^{cp}</math> a partir de la llei dels gasos ideals: <math>H^{cc} = H^{cp} \times RT</math>, on <math>R</math> és la constant dels gasos i <math>T</math> la temperatura absoluta.
 
== Valors de la constant de Henry ==
{| class="wikitable"
|+Constant de Henry (gasos en aigua a 298,15 K)
!Equació
!<math>K_\text{H}^{pc} = \frac{p}{c_\text{aq}}</math>
!<math>H^{cp} = \frac{c_\text{aq}}{p}</math>
!<math>K_\text{H}^{px} = \frac{p}{x} </math>
!<math>H^{cc} = \frac{c_\text{aq}}{c_\text{gas}} </math>
|-
!unit:
!<math>\frac{\text{L} \cdot \text{atm}}{\text{mol}}</math>
!<math> \frac{\text{mol}}{\text{L} \cdot \text{atm}}</math>
!<math>\text{atm}</math>
!(adimensional)
|-
| align="center" |[[Oxygen|O<sub>2</sub>]]
| align="center" |770
| align="center" |1.3{{e|&minus;3}}
| align="center" |4.3{{e|4}}
| align="center" |3.2{{e|&minus;2}}
|-
| align="center" |[[Hydrogen|H<sub>2</sub>]]
| align="center" |1300
| align="center" |7.8{{e|&minus;4}}
| align="center" |7.1{{e|4}}
| align="center" |1.9{{e|&minus;2}}
|-
| align="center" |[[Carbon dioxide|CO<sub>2</sub>]]
| align="center" |29
| align="center" |3.4{{e|&minus;2}}
| align="center" |1.6{{e|3}}
| align="center" |8.3{{e|&minus;1}}
|-
| align="center" |[[Nitrogen|N<sub>2</sub>]]
| align="center" |1600
| align="center" |6.1{{e|&minus;4}}
| align="center" |9.1{{e|4}}
| align="center" |1.5{{e|&minus;2}}
|-
| align="center" |[[Helium|He]]
| align="center" |2700
| align="center" |3.7{{e|&minus;4}}
| align="center" |1.5{{e|5}}
| align="center" |9.1{{e|&minus;3}}
|-
| align="center" |[[Neon|Ne]]
| align="center" |2200
| align="center" |4.5{{e|&minus;4}}
| align="center" |1.2{{e|5}}
| align="center" |1.1{{e|&minus;2}}
|-
| align="center" |[[Argon|Ar]]
| align="center" |710
| align="center" |1.4{{e|&minus;3}}
| align="center" |4.0{{e|4}}
| align="center" |3.4{{e|&minus;2}}
|-
| align="center" |[[Carbon monoxide|CO]]
| align="center" |1100
| align="center" |9.5{{e|&minus;4}}
| align="center" |5.8{{e|4}}
| align="center" |2.3{{e|&minus;2}}
|}
 
== Vegeu també ==