Закон генри для растворов

Фугитивность растворителя в разбавленном растворе не зависит от природы растворенного вещества и вычисляется по закону Рауля, то есть:

Так как фугитивность жидкости или твердого раствора равна фугитивности насыщенного пара, когда растворитель в парообразном состоянии ведет себя как идеальный газ, уравнение (4) переходит в

Зная зависимостьf 1 от состава, можно найти зависимость f 2 от N 2 по уравнению:

N1dRT ln (f1N1) + N2dRT ln f2 = 0

или

ln f2 = l n N2 + const.

Переписывая это уравнение в виде

ln f2 = l n N2+ ln K(P, T),

получим при P,T= const

или

Если в последнем уравнении рассматривать f2 как фугитивность растворенного вещества в газовой фазе, сосуществующей жидкой (твердой), то она является точной термодинамической формой закона Генри.

Краткая формулировка: растворимость газа пропорциональна давлению. Этот закон установлен в 1803 г. Ему отвечает уравнение:

где Р2 – парциальное давление растворенного газа.

Таким образом, для разбавленного раствора фугитивность растворителя вычисляется по закону Рауля, а фугитивность растворенного вещества – по закону Генри. Константа Генри приобретает смысл фугитивности (давления) чистого растворенного вещества при давлении, равном общему давлению над раствором.

Смотрите также

Синтезы органических соединений на основе оксида углерода
Помимо синтезов органических соединений из СО и Н2 – углеводороды, олефины, в том числе изобутилен с высокими показателями (селективность > 90%), спирты, в том числе изобутанол с выходом .

www.chemicalnow.ru

Закон генри для растворов

Кривая p = f (y) называетсялинией параи выражает зависимость давления пара над раствором от состава пара.

Интересно отметить, что даже в случае образования идеальных растворов состав пара не совпадает с составом жидкого растворадля большинства идеальных растворов. Так, парциальное давление компонента А в паре над раствором по закону Рауля равно

.

xA — мольная доля компонентаAв растворе.

С другой стороны, из закона Дальтона следует, что

, (14)

где робщ.— общее давление пара над раствором,yA— мольная доля компонента А в паре. Тогда

Поскольку давление пара над чистым компонентом A(р0A) всегда больше общего давления пара для случая, представленного на рис.3, тоyA>xAво всей области концентраций. Для таких систем пар обогащен компонентомAпо сравнению с жидким раствором.

С точки зрения здравого смысла (и опыта) пар должен быть обогащен более летучим компонентом (т.е. имеющим либо большее давление насыщенного пара при данной температуре Т, либо более низкую температуру кипения при заданном давлении р).

Температурой кипения раствора (Ткип) называют температуру, при которой давление насыщенного пара над раствором равно внешнему давлению p.

Зависимость температуры кипения от состава раствора и пара представлена на рис. 4. В области I диаграммы существует только пар (раствор газов), в области II — только жидкий раствор; область III является областью сосуществования пара и жидкого раствора.

Рис. 4. Зависимость температуры

кипения от состава раствора и пара.

Рис. 5. Диаграмма состояния

бинарного раствора при применении

к ней правила рычага

T0AиT0B— температуры кипения чистых жидкостей А и В (более летучим компонентом является В, так какT0A>T0B).

Правило рычагаотношение количества (массы) двух фаз, находящихся в равновесии в гетерогенной двухфазной области, обратно пропорциональны расстояниям от соответствующих фазовых точек до фигуративной точки системы.

Для точки системы, обозначенной фигуративной точкой (с) Рис. 5, правило рычага можно записать следующим образом:

или m жид·l жид = m пар·lпар

studfiles.net

Справочник химика 21

Растворы Генри

Уравнение (1Х.8), а также уравнения (1Х.6) — (1Х.7) известны под названием уравнений Гиббса—Дюгема н относятся к числу фундаментальных выражений термодинамики. С их помощью можно обосновать законы идеальных растворов (Генри и Рауля). Вполне аналогичным путем, дифференцируя (1Х.6) по Пг, можно получить выражение [c.233]

Растворы воды в углеводородах и топливах ввиду малой растворимости воды очень разбавлены. Вследствие этого они подчиняются закону Генри [c.48]

Это обобщенная формулировка закона Генри, устанавливающего пропорциональность между фугитивностью компонента раствора и его мольной долей в жидкой фазе. Закон Рауля постулирует ту же пропорциональность [c.28]

Для реальных растворов законы Рауля и Генри выдерживаются с тем большей точностью, чем сильнее они разбавлены, а различие между ними выражается в том, что закон Рауля относится к растворителю, а закон Генри — к растворенным компонентам, концентрация которых мала. Принято считать, что раствор содержит по крайней мере один компонент, мольная доля которого может приближаться к единице. Такой компонент обычно называют растворителем. [c.29]

Отношение отрезка НЕ к отрезку НЕ характеризует величину коэффициента активности 71 и позволяет оценить степень отклонения раствора от идеальности на различных участках концентраций. Так, при больших концентрациях НКК, когда растворитель следует закону Рауля, его коэффициент активности становится равным единице. На участке же малых концентраций НКК, где выдерживается закон Генри, фугитивность равна К х, а коэффициент активности оказывается постоянным и равным [c.43]

Для аналитического определения парциальных давлений обоих компонентов системы используются законы Рауля и Генри, причем в каждом случае первый из этих законов используется для определения парциальной упругости паров растворителя, за который условно принимается преобладающий в растворе компонент, а второй закон—для определения парциальной упругости паров растворенного вещества, за которое, также условно, принимается компонент, представленный в системе в незначительной степени. [c.156]

Слои жидких однородных разбавленных растворов А и В находятся во взаимном равновесии, и, следовательно, парциальные давления компонентов а в w ъ обоих слоях должны быть одинаковыми. На этом основании, сочетая уравнения 300 с 301 и 299 с 392, можно выразить коэффициенты закона Генри через составы слоев и летучие свойства компонентов системы [c.157]

Влияние растворителя можно представить без особого труда и для случая неидеальных разбавленных растворов . Для таких растворов с достаточной точностью соблюдается закон Генри, который гласит, что давление паров вещества над жидкостью пропорционально его концентрации в растворе. [c.434]

При постоянной температуре растворимость данного газа в данной жидкости прямо пропорциональна давлению этого газа над раствором (закон Генри) [c.235]

Генри найден опытным путем для растворов газов в жидкостях (Генри, 1803). Величина к называется коэффициентом Генри. [c.189]

На рис. VI, 4 изображена диаграмма р—х для одного из этих растворов (бензол—ацетон). При малых концентрациях бензола (х Смотреть страницы где упоминается термин Растворы Генри: [c.21] [c.35] [c.193] [c.213] [c.222] [c.227] [c.253] [c.589] [c.589] [c.593] [c.222] [c.71] Общая химия (1984) — [ c.252 ]

chem21.info

7. Закон Генри

Фугитивность растворителя в разбавленном растворе не зависит от природы растворенного вещества и вычисляется по закону Рауля, то есть:

Так как фугитивность жидкости или твердого раствора равна фугитивности насыщенного пара, когда растворитель в парообразном состоянии ведет себя как идеальный газ, уравнение (4) переходит в

Зная зависимостьf1 от состава, можно найти зависимость f2 от N2 по уравнению:

получим при P,T= const

Если в последнем уравнении рассматривать f2 как фугитивность растворенного вещества в газовой фазе, сосуществующей жидкой (твердой), то она является точной термодинамической формой закона Генри.

Его формулировка: зависимость растворимости газа в жидкости от давления, заключается в том, что при постоянной температуре газа, растворенного в данной жидкости, растворимость газа пропорциональна его давлению над раствором.

Краткая формулировка: растворимость газа пропорциональна давлению. Этот закон установлен в 1803 г. Ему отвечает уравнение:

где Р2 парциальное давление растворенного газа.

Газовый закон Генри точно соблюдается только для идеальных растворов и применим лишь в области невысоких давлений к газам, достаточно хорошо подчиняющимся законам Бойля – Мариотта и Гей-Люссака.

fis.wikireading.ru

Химия и химическая технология

Растворы газов. Закон Генри

РАСТВОРЫ ГАЗОВ. ЗАКОН ГЕНРИ [c.88]

Расчет равновесия в газожидкостной системе (олефин и альдегид — жидкие, СО и Нг —газообразные) можно выполнить методами, описанными в гл. II. В каждом конкретном случае необходим специальный расчет, для которого требуется информация о растворимости газов в жидкости, летучестях компонентов и т.д. Поэтому ниже ограничимся рассмотрением случая, когда раствор можно считать идеальным, давление пара жидкого компонента над раствором подчиняется закону Рауля, а растворимость газа — закону Генри. Даже в этом случае расчет равновесия газожидкостной реакции по равновесию реакции в газовой фазе (см. гл. II) затруднен отсутствием или ненадежностью данных о растворимости Нг и СО в жидкой фазе, содержащей олефин, альдегид и катализатор. Нетрудно, однако, получить соотношение, указывающее на характер изменения состава газожидкостной реакции (Л , — мольная доля 1 в жидкости) по сравнению с составом газофазной реакции N1 — мольная доля I в равновесной газовой фазе). Величины [c.330]

Растворимость газов зависит от вида газа и растворителя, температуры и давления. Зависимость растворимости газа от парциального давления в разбавленном растворе описывается законом Генри [c.194]

Растворимость газов в жидкостях в бесконечно разбавленном растворе описывается законом Генри [c.149]

Основным законом, характеризующим разбавленные растворы, является закон Генри, открытый в 1803 г. при изучении растворимости газов в жидкостях концентрация растворенного вещества Со пропорциональна его парциальному давлению р в газе, находящемся в равновесии с раствором, т. е. [c.62]

Скорости выделения и растворения газов находятся в прямой зависимости. Кинетика растворения пузырьков для раствора, подчиняющегося закону Генри, определяется уравнением [c.174]

Зависимость растворимости данного газа в жидкости от его концентрации над раствором устанавливается законом Генри [c.85]

Растворимость газов часто характеризуют коэффициентом абсорбции, который выражает объем газа, растворяющегося в одном объеме растворителя с образованием насыщенного раствора. Согласно закону Генри, масса газа, растворяющегося при постоянной температуре в данном объеме жидкости, прямо пропорциональна парциальному давлению газа. Из закона Генри следует, что объем растворяющегося газа (а значит, и коэффициент абсорбции) не зависит при данной температуре от парциального давления газа. [c.53]

Существует также приближенная пропорциональность между концентрацией газа в жидкости и в газовой фазе, когда составы выражены в других единицах измерения, особенно для сравнительно разбавленных растворов. Применимость закона Генри в этих случаях должна проверяться экспериментально. В табл. У1-2—У1-31 и на рис. У1-1—У1-4 приведены данные по растворимости некоторых наиболее часто встречающихся в промышленной практике газов в воде. [c.384]

Первое термодинамическое исследование, посвященное вопросу о свойствах предельно разведенных растворов, было выполнено Гиббсом в 1875 —1876 гг. Гиббс показал, что если раствор подчиняется закону Генри и пары растворенного вещества обладают свойствами идеального газа, то химический потенциал растворенного вещества имеет следующий вид ) [c.240]

Это соотношение применимо к растворам газов, критическая температура которых выше температуры раствора и которые поэтому способны конденсироваться при температуре раствора. Если же температура газа в данных условиях выше критической, то растворы подчиняются закону Генри [c.217]

Изотерма адсорбции Фрейндлиха. Адсорбированное количество растет с давлением. Зависимость растворенного количества газа от давления над раствором подчиняется закону Генри оно пропорционально давлению адсорбированное количество растет с давлением медленнее последнего. В этом также проявляется различие между адсорбцией и растворением. Часто при поглощении газов металлами соблюдается закон Генри. В этих случаях мы имеем повидимому растворение, и поверхностные явления не играют в них заметной роли. Однако например количество дорода, поглощенного палладием, растет пропорционально 1/ р, хотя здесь несомненно доминирует раство. [c.344]

При растворении смеси газов закон Генри остается справедливым для каждой ее составной части при растворении смеси газа каждый газ растворяется пропорционально своему парциальному давлению. Из данных, приведенных в таблице 20, видно, что растворимость азота меньше, чем кислорода, поэтому процентное отношение кислорода в воздухе и в воде иное. Азот воздуха составляет 78% (по объему), а кислород 20,95%, в то время как в воде при 18 °С отношение соответственно равно 64 и 34%, т. е. вода сравнительно богаче кислородом, чем воздух. [c.128]

Растворимость газов в жидкостях очень различна. Большая часть газов лучше растворяется в менее полярных растворителях, чем в воде. Растворимость газов уменьшается при нагревании и понижении давления. Для газов, растворимость которых невелика и которые не вступают в химическое взаимодействие с растворителем, существует следующая зависимость количество массы газа, растворяющееся в данном объеме жидкости, прямо пропорционально давлению, под которым находится газ (закон Генри). [c.114]

Растворимость газов зависит от давления, а именно, весовое количество газа, растворенного в данном объеме жидкости, прямо пропорционально давлению газа (закон Генри). Например, в 100 мл воды при 0°Си давлении в одну ат двуокиси углерода растворяется 0,335 г, а под давлением в две ат — 0,670 г. Закон Генри формулируется еще следующим образом [c.184]

Закон Генри соблюдается только для разбавленных растворов и при малых давлениях, когда газы следуют законам идеальных газов. Закон Генри не подтверждается опытом, если молекулы газа взаимодействуют с жидкостью и испытывают превращения в виде диссоциации, ассоциации и т. д. Например, растворение НС1 и NH3 в воде. В этих случаях закон Генри надо применять отдельно к каждому роду молекул (например, к простым молекулам в газовой фазе и молекулам газа, не претерпевшим превращения в жидкости). [c.140]

Закон Генри справедлив для растворов газов, критические температуры которых выше температуры раствора, и только для идеальных растворов. Следовательно, закон Генри применим лишь при незначительной концентрации растворенного газа или при малой его растворимости. При больших концентрациях газа в растворе растворимость его меньше, чем следует из закона Генри. При повышенных давлениях, порядка десятков атмосфер, равновесие между газом и жидкостью не следует закону Генри. [c.67]

Законы, управляющие растворами газов, изложены Генри, а после него обобщены Дальтоном. Главных законов известно два, которые в совокупности излагаются под названием закона Генри — Дальтона и состоят в следующем [c.43]

Если имеется жидкий раствор в равновесии с газовой фазой, то в предельном случае, когда и раствор и газ обладают свойствами идеальных газа и раствора, согласно закону Генри молярная доля компонента в растворе [c.38]

Концентрация неизмененных молекул газа в растворе по закону Генри [c.24]

Если же закон Генри применим, то растворимость определяется величиной константы //закона Генри и температурой, причем// = Р/с равно числу атмосфер на единицу содержания растворенного газа в растворе, выраженного в молекулярных долях. Для значительного числа газов закон Генри при парциальных давлениях, не превышающих 1 ат, соблюдается очень хорошо. При парциальном давлении растворенного газа большем 1 ат И редко остается независимой от него и какое-нибудь данное значение величины Н может применяться только на небольшом участке парциальных давлений. При определении растворимости газа при этих высоких давлениях должны быть специально указаны парциальное давление растворенного газа, температура и значение величины Н. При пользовании помещенными выше таблицами, если парциальное давление растворенного газа не ука-вано, то приводимое в них значение величины И л ожет быть прим — [c.556]

Если же уравнение (1.47) соблюдается лишь в ограниченном интервале изменения концентраций то А», уже не равно Р , и смысл уравнения (1.47) сводится к установлению простой пропорциональности между парциальным давлением p компонента газовой смеси и его мольной долей в равновесном жидком растворе. В этом случае коэффициент представляет собой константу закона Генри. Если же паровая фаза системы не является смесью идеальных газов, но, так же как и жидкая, подчиняется правилу фугитивности (1.40), законы Рауля и Генри должны выражаться уже с помощью фугитивностей. В общем виде уравнение (1.47) запишется так [c.28]

При растворении смеси газов закон Генри остается справедливым для каждой ее составной части растворимость каждого газа в смеси пропорциональна его парциальному давлению над раствором. Обратим в связи с этим внимание на следукзщий важный для биологии факт. Как видно из табл. 10, кислород примерно в два раза более растворим в воде, чем азот, в силу чего вода сравнительно богаче кислородом, чем воздух (кислорода в воде 34,1% по объему при 18° С, а в атмосфере 21,2%). Это имеет большое значение для живущих в воде организмов. [c.139]

Обычно величины, относящиеся к растворителю, снабжают индексом 1, а к растворенным веществам индексом i (i—2, 3,. ..). Бесконечно разбавленный раствор характеризуется тем, что а N — 0. В таком растворе частицы растворенного вещества отделены друг от друга большим числом частиц растворителя и не взаимодействуют между собой подобно молекулам в идеальном газе. В разбавленном растворе частицы растворенного вещества взаимодействуют только с окружающими нх частицами растворителя. Вследствие этого добавление в разбавленный раствор каждой новой частицы компонента 2 или 3 сопровождается одним и тем же изменением и или Н, равным изменению, происходящему при добавлении частицы в чистый растворитель. Поэтому теплота растворения, например компонента 2, не зависит от концентрации (пока раствор остается разбавленным). Процесс разбавления, т.е. смешение чистого растворителя с разбавленным раствором, происходит без теплового эффекта, так как энергия взаимодействия частиц 2 и 1 не изменяется. Этот процесс подобен изотермическому расширению идеального газа и его стимулом является только увеличение энтронни вследствие возрастания вероятности распределения частиц 2 в большем объеме. Такая аналогия позволяет ожидать, что между концентрациями компонентов в разбавленных растворах и их свойствам1т должна существовать простая связь. Одним из важных законов разбавленных растворов является закон Геири. Он связывает парциальное давление компонента в газе над раствором р2 с его концентрацией в этом растворе Сг. Закон Генри может быть выведен из рассмотрения скоростей двух противоположно направленных процессов — растворения и испарения, происходящих при постоянной температуре. Скорость растворения газа в конденсированной фазе со пропорциональна р2, т. е. со =й р2, а скорость испарения of пропорциональна Са и м =й»С2. При равновесии со = = of, следовательно, k p2 = k» 2 или 2lp2=k lk». Таким образом, при постоянной температуре отношение С2/Р2 есть постоянная величина, которую обозначают буквой г (постоянная Генри). [c.61]

Если закон Генри соблюдается, то растворимость определяется константой Генри Н и температурой, причем Н=Ра/ха атм1моль (ха — мольная доля газа в растворе). Для целого ряда газов закон Генри соблюдается очень хорошо, пока парциальное давление растворяемого газа не превышает 1 атм. Если парциальное давление больше 1 атм, данная величина И может быть использоваиа только в узком интервале парциальных давлений. Чтобы определить растворимость газа при повышенных давлениях, необходимо точно установить парциальное давление растворяемого газа, температуру и величину Я. Пользуясь приведенными ниже таблицами растворимости (табл. У1-2—У1-31), если парциальное давление растворяемого газа не указано, величину Н можно с уверенностью применять только для давлений не выше 1 атм. Там, где парциальное давление указано, данная величина Н может быть использована для давлений, отличающихся от указанной величины не больше чем на 1 атм. Ниже приводится несколько примеров использования константы Генри. [c.383]

Русскими исследователями Лугининым (И Ханыковьгм было, однако доказано, что законы Генри в Дальтона имеют лишь приближенный характер. Нарушение пропорциональности между растворимостью и давлением газа (закон Генри) и взаимовлияние совместно растворяющихся газов на растворимость друг друга особенно резко проявляются в концентрированных растворах. Растворимость газов в растворах солей значительно меньше, чем растворимость их в воде. [c.92]

Из уравнения (37) очевидно, что активность в стандартном состоянии равна единице, а вследствие этого стандартное состояние, принятое при определении, основанном на уравнении (91), очевидно, не является состоянием бесконечного разбавления. Для уяснения этого обстоятельства возьмем простой частный случай, именно — летучее растворенное вещество в разбавленном растворе, подчиняющееся закону Генри, и примем также, что пар является идеальным газом. Тогда, так как для идеального газа летучесть равна давленшо, то [c.174]

Значения pH в диапазоне 5—6 являются обычными для дождя (например, [5]), но значительные наблюдаемые флуктуации указывают, что СОг не является для pH контролирующим фактором. По ходу рассмотрения в этой главе станет ясно, что в основном минеральные кислоты Н2504, НС1 и НМОз обусловливают более низкое значение pH в дожде и что значение pH лищь несколько корректируется СОг. Значение 5,6 предполагается достаточным для отделения щелочного основания от кислых капельных растворов. Для газов второй категории недиссо-циированная часть раствора подчиняется закону Генри и не зависит от изменения pH. Однако ионные концентрации [НСОГ] и [СОз ] должны увеличиваться в 10 и 100 раз соответственно на каждую единицу увеличения pH. Другим примером является система ЫНз—НгО. Если [МНз] есть концентрация в воздухе и [МН40Н] — концентрация недиссоциированной части в воде, выраженные в люль/л, то ионная концентрация определяется следующим образом [c.352]

Проиорциональность между концентрациями газа в соответствующих жидкой и газовой фазах может сохраняться (хотя и менее точно) и при выражении состава в других единицах, в особенности относительно разбавленных растворов. Хотя закон Генри является весьма полезным, если он может быть использован, однако необходимо по экспериментальным данным выяснить точность, с которой он может быть приме-йен в каждом данном случае. Приведенные ниже таблйцы и кривые представляют данные о растворимости для некоторых наиболее часто встречающихся газов в воде. [c.547]

Смотреть страницы где упоминается термин Растворы газов. Закон Генри: [c.62] [c.520] [c.62] [c.305] [c.35] [c.222] Смотреть главы в:

www.chem21.info