Henryho zákon
Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Obsah |
[editovat] První formulace
Henryho zákon byl formulován anglickým chemikem Williamem Henrym. Zkoumal tlak par nad reálnými roztoky a zjistil, že za pro páry rozpuštěné látky platí přímá úměra mezi tlakem par rozpuštěné látky a molárním zlomkem xI této látky v roztoku. Konstantou úměrnosti je Henryho konstanta - KI, charakteristická pro daný plyn.
Tento vztah je analogický k Raoultovu zákonu. Liší se pouze konstantou úměrnosti. V Raoultově zákonu vystupuje tenze par čisté látky za standardních podmínek. Tento zákon, ale platí naopak pro rozpouštědlo, pro látku v nadbytku.
Vidíme tedy, že tenze par nad rozpouštědlem je přímo úměrná molárnímu zlomku této látky v roztoku. Pro látku ve velkém nadbytku se tenze páry příliš neliší od tenze par čisté látky a pro velmi zředěné roztoky tento zákon přibližně platí. Naopak tenze par minoritní složky se velmi liší od tenze par čisté látky, a proto se zavedla empiricky stanovovaná Henryho konstanta.
[editovat] Druhá formulace
Druhá užitečná formulace toho zákona zní: Henryho zákon vyjadřuje závislost rozpustnosti xI plynu v kapalině na jeho tlaku pI nad kapalinou při konstantní teplotě.
Henryho konstanta závisí na teplotě. S rostoucí teplotou se snižuje. To lze velmi snadno vypozorovat v praxi. Stačí ohřát vodu na teplotu okolo 50°C a začnou se objevovat první bublinky. To nejsou bublinky vodní páry, ale plyny ve vodě rozpuštěné - z největší části dusík.
[editovat] Další tvary
V technické literatuře je možné nalézt další tvary, kde místo molárního zlomku nebo tlaku vystupuje koncentrace. S tím se také mění rozměr Henryho konstanty. Více najdete na anglické wikipedii.
[editovat] Ideální roztok
Roztok, ve kterém platí Raoultův zákon pro jakoukoliv složku a pro jakýkoliv poměr složek se nazývá ideální. Předpokládáme u něj ideální chování - interakce částic A-B jsou stejné jako interakce A-A a B-B. Zanedbáváme tedy rozdílnost interakcí typu dipól-dipól, hydrofobní interakce, vodíkové můstky nebo Van der Waalsovy síly. Díky nim se určitá složka může vypařovat více než předpovídá Raoultův zákon a méně než předpovídá Henryho zákon. Navíc závislost tenze páry (míry vypařování) na molárním zlomku není lineární.
[editovat] Praktické využití
Henryho konstanty se tabelují, určují rozpustnost plynů v kapalině.
Pro potápěče má Henryho zákon význam v souvislosti se sycením a vysycováním biologicky inertních plynů (při dýchání vzduchu dusík, při použití hloubkové směsi trimix i helium). Po nasycení v hloubce dochází při vynořování k poklesu okolního tlaku a tím přesycení. Při přesycení nad určitou hranici musí potápěč zpomalit výstup a dělat dekompresní zastávky, jinak by mu hrozil vznik netolerovatelného množství bublinek v tkáních a Dekompresní nemoc.
[editovat] Odkazy
[editovat] Použitá literatura
- 1. Zusková, I.: Stručné poznámky k přednášce z Fyzikální chemiie I.
- 2. anglická Wikipedie: http://en.wikipedia.org/wiki/Henry%27s_law
- 3. Atkins, P., de Paula, J. : Physical chemistry, seventh edition, Wh.Freeman,
