Hvordan beregne konsentrasjonen av gass i en væske

Henrys lov regulerer mengden av gass som skal oppløses i en væske. Matematisk er Henrys lov uttrykkes som p = kc, hvor p representerer partialtrykket av gassen over væsken, k representerer Henrys lov koeffisient for den gitte gass og væske, og c betegner konsentrasjonen i væsken, vanligvis i enheter av mol per liter. Eller, rearrangert for å løse med hensyn på konsentrasjon av gass, blir denne ligningen c = p / k.

Bruksanvisning

1 Refererer til en referansetabell, slik som forutsatt i ressursene, for å bestemme Henrys lov koeffisient for det sammensatte under etterforskning. Koeffisienten for karbondioksyd i vann ved 25 grader Celsius, for eksempel, er 0,034 mol pr liter pr atmosfære, eller 0,034 mol / l / atm, noen ganger skrevet som molaritet per atmosfære, M / atm.

2 Konverter Henrys lov konstant til enheter av atmosfærer pr mol per liter, atm / mol / L, ved å ta den inverse verdien av verdien i mol / L / atm. For karbondioksid, gir dette 1 / 0,034 = 29,4 atm / mol / L.

3 Bestemme molfraksjonen av gassen når gassen over væsken representerer en blanding. Molfraksjonen er gitt ved å dividere mol av det aktuelle gass med det totale antall mol av alle gasser. Mol av et stoff som er gitt ved å dividere massen av dens molekylvekt, som beregnet fra den atomvekter i den periodiske tabell over elementene. Legg merke til at molfraksjonen av en gass i en blanding er også ekvivalent med den prosentvise sammensetning i volum dividert med 100. Luft, for eksempel, inneholder 20,95 prosent oksygen, og molfraksjonen av oksygen i luft er 0,2095.

4 Beregn partialtrykket i gassen over væsken ved å multiplisere molfraksjonen av gassen i blandingen av totaltrykket. For en væske åpen til atmosfæren, det totale trykk representerer den aktuelle atmosfæretrykk. Hvis du ikke kjenner den aktuelle atmosfærisk trykk og ikke har tilgang til et barometer for å måle det, så antar et trykk på 1,00 atmosfærer. Således, i tilfelle av oksygen, 0.2095 * 1.00 atmosfærer = 0.2095 atmosfærer.

5 Beregne konsentrasjonen av gass i væsken i henhold til c = p / k. I tilfelle av oksygen i forhold til vann ved 1,00 atmosfære og et partialtrykk på 0.2120 atmosfærer, c = (0,2095 atm) / (29,4 atm / L / mol) = 0.00713 mol per liter, mol / l. Dette representerer den konsentrasjonen av karbondioksidgass i flytende vann. Denne verdien kan også uttrykkes i enheter av gram per mol, g / mol, ved å multiplisere med molekylvekten av gassen. I dette tilfelle er molekylvekten av karbondioksid er 44,01 gram per mol, og dermed 0,00713 * 44,01 = 0,314 g / l.