HENRIO DĖSNIS: LYGTIS, NUOKRYPIS, TAIKYMAI - CHEMIJA - 2025

Henry 'ai teisės teigiama, kad esant pastoviai temperatūrai, ištirpusio dujų kiekis skystyje yra tiesiogiai proporcingas jo dalinio slėgio dėl skysčio paviršiaus.

1803 m. Jį postuliavo anglų fizikas ir chemikas Williamas Henris. Jo dėsnį taip pat galima aiškinti tokiu būdu: jei padidėja slėgis skysčiui, tuo didesnis bus jame ištirpusių dujų kiekis.

Čia dujos yra laikomos tirpalu. Skirtingai nuo kietos tirpios medžiagos, temperatūra neigiamai veikia jos tirpumą. Taigi, kylant temperatūrai, dujos linkusios lengviau išeiti iš skysčio paviršiaus link.

Taip yra dėl to, kad padidėjus temperatūrai, energija atsiranda dujinėms molekulėms, kurios susiduria viena su kita, sudarydamos burbuliukus (viršutinis vaizdas). Tuomet šie burbuliukai įveikia išorinį slėgį ir išeina iš skysčio sinuso.

Jei išorinis slėgis yra labai didelis, o skystis laikomas šaltai, burbuliukai ištirps ir tik kelios dujinės molekulės „kabo“ ant paviršiaus.

Henrio dėsnių lygtis

Tai galima išreikšti tokia lygtimi:

P = K _H ∙ C

Kur P yra ištirpusių dujų dalinis slėgis; C yra dujų koncentracija; ir K _H yra Henrio konstanta.

Būtina suprasti, kad dalinis dujų slėgis yra tas, kurį atskirai veikia visos likusios viso dujų mišinio rūšys. Ir bendras slėgis yra ne kas kita, kaip visų dalinių slėgių suma (Daltono dėsnis):

P _Bendras = P ₁ + P ₂ + P ₃ +… + P _n

Mišinį sudarančių dujinių rūšių skaičių žymi n. Pavyzdžiui, jei skysčio paviršiuje yra vandens garų ir CO ₂ , n yra lygus 2.

Nuokrypis

Jei dujos blogai tirpsta skysčiuose, tirpalas yra beveik idealus, atitinkantis Henrio dėsnio įstatymą.

Tačiau kai slėgis yra didelis, Henriko atžvilgiu yra nukrypimų, nes tirpalas nustoja elgtis kaip idealus skiediklis.

Ką tai reiškia? Tokia tirpaus ir tirpus tirpiklio sąveika pradeda turėti savo poveikį. Kai tirpalas yra labai praskiestas, dujų molekulės „išimtinai“ yra apsuptos tirpiklio, neatsižvelgiant į galimą tarpusavio susidūrimą.

Todėl, kai tirpalas nebėra idealiai skiedžiamas, grafike P _i vs X _i stebimas tiesinės elgsenos praradimas .

Taigi: Henrio dėsnis nustato tirpios medžiagos garų slėgį idealiame praskiestame tirpale. Tirpikliui taikoma Raoult teisė:

P _A = X _A ∙ P _A ^*

Dujų tirpumas skystyje

Kai dujos gerai ištirpsta tokiame skystyje, kaip cukrus vandenyje, jos negalima atskirti nuo aplinkos, todėl susidaro vienalytis tirpalas. Kitaip tariant: skystyje (ar cukraus kristaluose) nėra burbuliukų.

Tačiau efektyvus dujinių molekulių tirpimas priklauso nuo kai kurių kintamųjų, tokių kaip: skysčio temperatūra, jį veikiantis slėgis ir šių molekulių cheminė prigimtis, palyginti su skysčio.

Jei išorinis slėgis yra labai didelis, padidėja tikimybė, kad dujos prasiskverbs į skysčio paviršių. Ir, kita vertus, ištirpusioms dujinėms molekulėms sunkiau įveikti kylantį slėgį, norint ištrūkti į išorę.

Jei skystų dujų sistema yra maišoma (kaip jūroje ir oro siurbliuose, esančiuose žuvų rezervuaro viduje), pirmenybė teikiama dujoms.

O kaip tirpiklio pobūdis turi įtakos dujų absorbcijai? Jei tai yra poliarinis, kaip ir vanduo, jis parodys afinitetą polinėms tirpoms, tai yra toms dujoms, kurios turi nuolatinį dipolio momentą. Kadangi jei jis yra apoliarus, pavyzdžiui, angliavandeniliai ar riebalai, jis labiau mėgsta apoliarines dujines molekules

Pvz., Amoniakas (NH ₃ ) yra labai tirpios dujos vandenyje dėl vandenilio rišamosios sąveikos. Nors vandenilis (H ₂ ), kurio maža molekulė yra poliarinė, silpnai sąveikauja su vandeniu.

Taip pat, atsižvelgiant į dujų absorbcijos proceso būseną skystyje, juose gali būti nustatytos tokios būsenos:

Nesotieji

Skystis yra neprisotintas, kai sugeba ištirpinti daugiau dujų. Taip yra todėl, kad išorinis slėgis yra didesnis nei vidinis skysčio slėgis.

Sotus

Skystis sukuria pusiausvyrą dujose tirpumo, tai reiškia, kad dujos išeina tokiu pat greičiu, kaip patenka į skystį.

Tai taip pat galima pamatyti taip: jei trys dujinės molekulės išeis į orą, dar trys grįš į skystį tuo pačiu metu.

Neprisotintas

Skystis yra prisotintas dujomis, kai jo vidinis slėgis yra didesnis už išorinį. Ir minimaliai pakeitus sistemą, jis išleis ištirpusių dujų perteklių, kol bus atkurta pusiausvyra.

Programos

- Henrio dėsnis gali būti taikomas apskaičiuojant inertinių dujų (azoto, helio, argono ir kt.) Absorbciją skirtinguose žmogaus kūno audiniuose. Tai kartu su Haldane teorija yra lentelių pagrindas. dekompresija.

- Svarbus pritaikymas yra dujų prisotinimas kraujyje. Kai kraujas yra neprisotintas, dujos jame ištirpsta, kol pasidarys sočios ir daugiau nebetirps. Kai tai atsitiks, kraujyje ištirpusios dujos patenka į orą.

- Nealkoholinių gėrimų dujinimas yra Henriko įstatymų pavyzdys. Nealkoholiniai gėrimai yra ištirpę CO ₂ esant aukštam slėgiui, todėl išlaikomi visi sudėtiniai komponentai, kurie jį sudaro; be to, jis daug ilgiau išlaiko būdingą skonį.

Kai sodos buteliukas neatidaromas, slėgis skysčio viršuje sumažėja, o slėgis akimirksniu sumažėja.

Kadangi skysčio slėgis dabar yra mažesnis, sumažėja CO ₂ tirpumas ir jis patenka į aplinką (tai galima pastebėti kylant burbulams iš apačios).

- Kai naras nusileidžia į didesnį gylį, įkvepiamas azotas negali išeiti, nes išorinis slėgis neleidžia jam ištirpti žmogaus kraujyje.

Kai naras greitai kyla į paviršių, kur vėl sumažėja išorinis slėgis, kraujas pradeda pūsti azotą.

Tai sukelia vadinamąją dekompresinę ligą. Dėl šios priežasties narai turi lėtai kilti, kad azotas iš kraujo išeitų lėčiau.

- Kalnų alpinistų ar praktikuojančių užsiėmimų, susijusių su ilgalaikiu buvimu dideliame aukštyje, taip pat gana aukštų vietų gyventojų kraujyje ir audiniuose ištirpusio molekulinio deguonies (O ₂ ) sumažėjimo poveikio tyrimas .

- Moksliniai tyrimai ir tobulinimas, naudojami siekiant išvengti stichinių nelaimių, kurias gali sukelti didžiuliuose vandens telkiniuose ištirpusios dujos, kurios gali smarkiai išsiskirti.

Pavyzdžiai

Henrio dėsnis galioja tik tada, kai molekulės yra pusiausvyroje. Štai keletas pavyzdžių:

- Tirpinant deguonį (O ₂ ) kraujyje, ši molekulė laikoma blogai tirpia vandenyje, nors jos tirpumas labai padidėja dėl didelio hemoglobino kiekio jame. Taigi kiekviena hemoglobino molekulė gali prisijungti prie keturių deguonies molekulių, kurios išsiskiria audiniuose ir bus naudojamos metabolizmui.

- 1986 m. Iš Nyoso ežero (esančio Kamerūne) staiga buvo išstumtas storas anglies dioksido debesis, uždusęs maždaug 1700 žmonių ir daugybę gyvūnų, tai buvo paaiškinta šiuo įstatymu.

- Tirpumas, kurį tam tikros dujos pasireiškia skystoje rūšyje, paprastai didėja didėjant minėtų dujų slėgiui, nors esant aukštam slėgiui yra tam tikrų išimčių, pavyzdžiui, azoto molekulių (N ₂ ).

- Henrio įstatymas netaikomas, kai vyksta cheminė reakcija tarp tirpios medžiagos ir tos, kuri veikia kaip tirpiklis; tai yra elektrolitai, tokie kaip druskos rūgštis (HCl).

Nuorodos

1. „Crockford“, HD, riteris Samuelis B. (1974). Fizikochemijos pagrindai. (6-asis leidimas). Redakcija CECSA, Meksika. P 111–119.
2. „Encyclopaedia Britannica“ redaktoriai. (2018 m.). Henrio dėsnis. Gauta 2018 m. Gegužės 10 d. Iš: britannica.com
3. Byju's. (2018 m.). Koks yra Henrio dėsnis ?. Gauta 2018 m. Gegužės 10 d., Iš: byjus.com
4. „Leisurepro“ ir „Aquaviews“. (2018 m.). Henrio įstatymas Gautas 2018 m. Gegužės 10 d. Iš: laisvalaikio.lt
5. Annenbergo fondas. (2017). 7 skyrius: Henrio dėsnis. Gauta 2018 m. Gegužės 10 d. Iš: Learner.org
6. Monica Gonzalez. (2011 m. Balandžio 25 d.). Henrio įstatymas. Gauta 2018 m. Gegužės 10 d. Iš: quimica.laguia2000.com
7. Ianas Mylesas. (2009 m. Liepos 24 d.). Naras. . Gauta 2018 m. Gegužės 10 d. Iš: flickr.com