Verschil tussen de wet van Henry en de wet van Raoult

Belangrijkste verschil - De wet van Henry vs de wet van Raoult

Zowel de wet van Henry als de wet van Raoult zijn twee wetten die worden aangetroffen in de thermodynamica en beschrijven de relatie tussen een oplossing en zijn damp die in evenwicht is met elkaar. De wet van Henry kan worden gebruikt om het oplossen van een gas in een vloeibaar oplosmiddel zoals water te verklaren. De wet van Raoult geeft het gedrag van het oplosmiddel aan in een oplossing die in evenwicht is met zijn dampdruk. Er zijn echter bepaalde beperkingen bij het toepassen van deze wetten voor echte oplossingen. Het belangrijkste verschil tussen de wet van Henry en de wet van Raoult is dat HDe wet van Enry beschrijft het gedrag van opgeloste stoffen van een oplossing, terwijl de wet van Raoult het gedrag van oplosmiddel in een oplossing beschrijft.

Key Areas Covered

1. Wat is de wet van Henry
      - Uitleg van de wet met voorbeelden, beperkingen
2. Wat is de wet van Raoult
      - Uitleg van de wet met voorbeelden, beperkingen
3. Wat is het verschil tussen de wet van Henry en de wet van Raoult
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: de wet van Henry, de wet van Raoult, Solute, Solution, Solvent

Wat is de wet van Henry

De wet van Henry is een gaswet die het oplossen van een gas in een vloeibaar medium verklaart. Deze wet stelt dat de hoeveelheid gas die in een vloeistof wordt opgelost, recht evenredig is met de partiële druk van dat gas dat in evenwicht is met de vloeistof. Dit kan worden gegeven in een vergelijking zoals hieronder.

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

Waar een_(Aq)] is de concentratie van het gas A dat in de oplossing is opgelost,

k_H is de wet van Henry constant

P_{A (g)} is de partiële druk van A_(G)

Henry's wetconstante is een evenredigheidsconstante en is afhankelijk van het type oplosmiddel, opgeloste stof en de temperatuur. Daarom kan de wet van Henry's wet voor een bepaald gas variëren bij verschillende temperaturen. Daarom moet men bij het berekenen van de oplosbaarheid van een gas in water de waarde van Henry's wetconstante bij die bepaalde temperatuur verkrijgen.

Gas	De wet van Henry is constant op 25OC (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

Tabel 01: De constante van de wet van Henry op 25^OC voor verschillende gassen in de atmosfeer

Bovendien moet, wanneer de wet van Henry voor een bepaald gas wordt toegepast, de partiële druk worden verkregen rekening houdend met de dampdruk van water bij die temperatuur. Laten we het volgende voorbeeld beschouwen.

Voorbeeld

Vraag: Overweeg een meer dat zich in normale atmosferische omstandigheden bevindt. Bepaal de oplosbaarheid van O_{2 (g)} op 25^OC-temperatuur en 1 atm atmosferische druk, waarbij de dampspanning van water in de atmosfeer als 0,0313 wordt beschouwd. Normale lucht bestaat voor 21% uit O_{2 (g).}

Figuur 1: Een waterlichaam bestaat uit water met gassen die in verschillende hoeveelheden zijn opgelost, afhankelijk van de temperatuur van het water en de atmosferische druk.

Antwoord:
De partiële zuurstofdruk in de atmosfeer = (1-0.0313) atm x (21/100)
                                                                                    = 0,20 atm
Henry's wetconstante voor zuurstof bij 25oC = 1,3 x 10^-3mol / L atm

De wet van Henry toepassen;

[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

Volgens bovenstaande berekening is de hoeveelheid opgeloste zuurstof in een waterlichaam bij normale temperatuur- en drukomstandigheden zeer laag.

beperkingen

De wet van Henry kan alleen worden gebruikt als de moleculen die in aanmerking worden genomen in evenwicht zijn. Bovendien werkt deze wet niet voor omstandigheden onder hoge druk. Bovendien, als het oplossende gas een chemische reactie vertoont met het oplosmiddel, kan deze wet niet voor dat systeem worden gebruikt.

Wat is de wet van Raoult

De wet van Raoult is een thermodynamische wet die de relatie verklaart tussen de dampspanning van een oplossing en de partiële druk van opgeloste stoffen in die oplossing. Deze wet stelt dat de dampspanning van een oplosmiddel boven een oplossing gelijk is aan de dampspanning van zuiver oplosmiddel (bij die temperatuur) vermenigvuldigd met de molfractie van het oplosmiddel.
Dit kan als volgt worden gegeven door een vergelijking.

P_oplossing    = X_oplossing    x P^O_oplossing

Waar, P_EEN is de partiële druk van component A in een mengsel,

X_EEN is de molfractie van component A,

P^O_EEN is de dampspanning van zuivere component bij dezelfde temperatuur.

Laten we bijvoorbeeld een mengsel van A en B bekijken. Hier,

De molfractie van A = n_EEN/ (n_EEN + n_B)
De partiële druk van A = n_EEN/ (n_EEN + n_B) P^O_EEN
Daarom is de totale dampspanning van dat systeem = P_EEN + P_B

De wet van Raoult werkt echter alleen voor ideale oplossingen. Ideale oplossingen zijn samengesteld uit opgeloste stoffen die intermoleculaire interacties hebben tussen opgeloste moleculen gelijk aan die van oplosmiddelmoleculen. Omdat er geen echte oplossingen zijn die als ideale gassen kunnen worden beschouwd, kunnen we deze wet toepassen voor zeer verdunde oplossingen met minder opgeloste moleculen.

Figuur 2: De toepassing van de wet van Raoult op een gasmengsel dat bestaat uit X- en Y-gassen.

beperkingen

Bij het berekenen van de molfractie van een opgeloste stof moet rekening worden gehouden met het aantal mol deeltjes aanwezig in de oplossing in plaats van het aantal molen van de toegevoegde verbinding. Wanneer bijvoorbeeld een ionische verbinding in water wordt opgelost, moet elk ion dat in de oplossing wordt afgescheiden worden beschouwd als één deeltje (bijv. NaCl geeft Na + en Cl-ionen. Dus de hoeveelheid aanwezige deeltjes is tweemaal de hoeveelheid NaCl toegevoegd.)

Verschil tussen de wet van Henry en de wet van Raoult

Definitie

De wet van Henry: De wet van Henry is een thermodynamische wet die het oplossen van een gas in een vloeibaar medium verklaart.

De wet van Raoult: De wet van Raoult is een thermodynamische wet die de relatie verklaart tussen de dampspanning van een oplossing en de partiële druk van opgeloste stoffen in die oplossing.

Concept

De wet van Henry: De wet van Henry stelt dat de hoeveelheid gas die in een vloeistof wordt opgelost, recht evenredig is met de partiële druk van dat gas dat in evenwicht is met de vloeistof.

De wet van Raoult: De wet van Raoult stelt dat de dampspanning van een oplosmiddel boven een oplossing gelijk is aan de dampspanning van zuiver oplosmiddel (bij die temperatuur) vermenigvuldigd met de molfractie van het oplosmiddel.

Evenredigheid Constant

De wet van Henry: De evenredigheidsconstante in de wet van Henry wordt de constante van Henry's wet genoemd.

De wet van Raoult: De wet van Raoult maakt geen gebruik van een evenredigheidsconstante.

Conclusie

De wet van Henry en de wet van Raoult wijzen op het chemische gedrag van oplossingen die in contact zijn met hun dampdrukken. Het verschil tussen de wet van Henry en de wet van Raoult is dat de wet van Henry het gedrag van opgeloste stoffen van een oplossing verklaart, terwijl de wet van Raoult het gedrag van oplosmiddelen in een oplossing verklaart.

Referenties:

1. "Raoult's Law." Chemistry LibreTexts, Libretexts, 3 maart 2017, hier beschikbaar. Betreden 16 augustus 2017.
2. Grenzeloos. "Henry's Law - Boundless Open Textbook." Boundless, 21 sept. 2016, hier beschikbaar. Betreden 16 augustus 2017.

Afbeelding met dank aan:

1. "2645374" (Publiek domein) via Pixabay
2. "RaoultDeviationPressureDiagram" 由 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