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亨利定律

2020-10-16
出处:族谱网
作者:阿族小谱
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公式与亨利常数亨利定律的公式为:取自然对数后,这个公式会让我们更容易了解。某些气体的常数如下:氧气(O2):769.2L-atm/mol;二氧化碳(CO2):29.4L-atm/mol;氢气(H2):1282.1L-atm/mol;当这些气体溶解于S.T.P.的水中时,其选用之浓度表示法应为体积摩尔浓度,L为溶液的升数;atm为溶液上的气体分压;mol为溶于溶剂中的摩尔数。值得注意的是:亨利常数的k值会随着溶剂和温度变化。亨利定律与拉乌尔定律亨利定律与拉乌尔定律都和其蒸气压的成分对浓度有关。且我们可以以更简单的方式替换式子中的摩尔浓度为摩尔分率。当选用的是摩尔分率而不是体积摩尔浓度时,k值与其单位均会改变。两者间不同处在于,p*是某一物质的平衡蒸气压,因此亨利常数kH是不同于"p*"的值。另外,亨利定律是由混合相中实验所产生而非纯物质。如果此溶液为理想溶液(虽然几乎都不是),则所有的成分均...

公式与亨利常数

亨利定律的公式为:

取自然对数后,这个公式会让我们更容易了解。

某些气体的常数如下:

氧气(O 2 ) : 769.2 L-atm/mol;

二氧化碳(CO 2 ) : 29.4 L-atm/mol;

氢气(H 2 ) : 1282.1 L-atm/mol;

当这些气体溶解于S.T.P.的水中时,其选用之浓度表示法应为体积摩尔浓度, L 为溶液的升数; atm 为溶液上的气体分压; mol 为溶于溶剂中的摩尔数。值得注意的是:亨利常数的 k 值会随着溶剂和温度变化。

亨利定律与拉乌尔定律

亨利定律与拉乌尔定律都和其蒸气压的成分对浓度有关。且我们可以以更简单的方式替换式子中的摩尔浓度为摩尔分率。当选用的是摩尔分率而不是体积摩尔浓度时, k 值与其单位均会改变。

两者间不同处在于, p* 是某一物质的平衡蒸气压,因此亨利常数 k H 是不同于"p*"的值。另外,亨利定律是由混合相中实验所产生而非纯物质。 如果此溶液为理想溶液(虽然几乎都不是),则所有的成分均会遵守拉乌尔定律。在大部分的反应系统中,只有稀薄溶液才可以适用。在这种情况下,溶质遵守亨利定律;而溶剂遵守拉乌尔定律。偏摩尔量的集合公式可以证明此种关系。

不同形式的亨利定律

下列有许多不同的亨利常数表达法:

其中:

c a q {\displaystyle c_{aq}\,} = 每一升中所含的摩尔数

L s o l n {\displaystyle L_{soln}\,} = 溶液的升数

p g a s {\displaystyle p_{gas}\,} = 未溶解于溶剂中的气体分压,以大气压表示

x a q {\displaystyle x_{aq}\,} = 溶液中的摩尔分率

a t m {\displaystyle atm\,} = 大气压(绝对压力)

这些常数的表达方式只是原来常数的倒数而已,如同上表中各项的比较。既然不同形式的 k H 值都可以当作亨利常数的表达方式,因此在研读这类资料时,应该更加留意亨利定律的形式。 另一点,亨利定律的适用范围有限制,他只适用于微溶的状态下。因此,越是不理想的情况下,其对浓度的依存性就越小,也就越不符合。 他也只适用于未发生化学反应的溶液中。二氧化碳就是个例子,它与水混合会迅速反应成碳酸。

不同形式的亨利定律

当温度改变的时候,亨利常数随即改变。这也就是为什么人们喜欢将它称作亨利系数的原因。下列即是温度与亨利常数的关系:

其中 Θ Θ --> {\displaystyle \Theta } (Theta) 指的是标准温度(298K)。

下面列出了上列方程的一些常数C值(以凯氏温标为单位)

气体的溶解度会随着温度的增加而越来越小。像加热溶有氮气的水从25 °C 至 95 °C,其溶解度会下降成原来的43%,当加热的时候,C值也跟着改变了,因此C值也可以计作:

其中 Δ Δ --> s o l v H {\displaystyle \Delta _{solv}H\,} 为溶解热;R为理想气体常数。

地球物理学中的亨利定律

在地球物理学中亨利定律表示惰性气体溶解在硅酸中的量。用法如:

其中:

下标m 为融化的量

下标g 为气体的状态

ρ ρ --> {\displaystyle \rho } 为密度

β β --> = 1 / k B T {\displaystyle \beta =1/k_{B}T} 为温标的倒数

k B {\displaystyle k_{B}} 为玻尔兹曼常量

μ μ --> e x , m {\displaystyle \mu _{{\rm {ex}},m}} 和 μ μ --> e x , g {\displaystyle \mu _{{\rm {ex}},g}} 为溶质在这两个状态里的过量的化学势能。

参见

拉乌尔定律

阿伏伽德罗定律

玻意耳定律

查理定律

道尔顿分压定律

盖-吕萨克定律

格锐目定律

范德瓦耳斯方程

理想气体状态方程


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