Skillnad mellan Henriks lag och Raoults lag

Huvudskillnad - Henrys lag mot Raoults lag

Både Henrys lag och Raoults lag är två lagar som finns i termodynamiken och beskriver förhållandet mellan en lösning och dess ånga som står i jämvikt med varandra. Henriks lag kan användas för att förklara upplösningen av en gas i ett flytande lösningsmedel, såsom vatten. Raoults lag anger beteendet hos lösningsmedel i en lösning som är i jämvikt med dess ångtryck. Det finns emellertid vissa begränsningar när man tillämpar dessa lagar på riktiga lösningar. Huvudskillnaden mellan Henriks lag och Raoults lag är den HEnrys lag beskriver lösningen av solutes av en lösning medan Raoults lag beskriver lösningsmedlets beteende i en lösning.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är Henriks lag
      - Förklaring av lagen med exempel, begränsningar
2. Vad är Raoults lag
      - Förklaring av lagen med exempel, begränsningar
3. Vad är skillnaden mellan Henrys lag och Raoults lag
      - Jämförelse av viktiga skillnader

Viktiga termer: Henry's Law, Raoult's Law, Solute, Solution, Solvent

Vad är Henriks lag

Henriks lag är en gaslag som förklarar upplösningen av en gas i ett flytande medium. Denna lag säger att mängden gas som är upplöst i en vätska är direkt proportionell mot det partiella trycket hos den gasen som är i jämvikt med vätskan. Detta kan ges i en ekvation enligt nedan.

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

Där en_(Aq)] är koncentrationen av gasen A som är upplöst i lösningen,

k_H är Henriks lag konstant

P_{A (g)} är partialtrycket av A_(G)

Henriks lagkonstant är en proportionalitetskonstant och är beroende av typen av lösningsmedel, lösningsmedel och temperaturen. För en viss gas kan därför Henrys lagkonstant variera vid olika temperaturer. Därför bör man, när man beräknar lösligheten hos en gas i vatten, få värdet av Henriks lagkonstant vid den speciella temperaturen.

Gas	Henrys lag konstant vid 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

Tabell 01: Henriks lagkonstant på 25^oC för olika gaser i atmosfären

Vid tillämpning av Henriks lag för en viss gas bör partialtrycket erhållas med tanke på ångtrycket av vatten vid den temperaturen. Låt oss överväga följande exempel.

Exempel

Fråga: Tänk på en sjö som är i normala atmosfäriska förhållanden. Bestäm lösligheten av O_{2 (g)} vid 25^oC temperatur och 1atm atmosfärstryck med tanke på ångtrycket av vatten i atmosfären som 0,0313atm. Normal luft består av 21% av O_{2 (g).}

Figur 1: En vattenkropp består av vatten med gaser upplösta i olika mängder beroende på vattentemperaturen och vid atmosfärstryck.

Svar:
Det partiella trycket av syre i atmosfären = (1-0,0313) atm x (21/100)
                                                                                    = 0,20 atm
Henrys lagkonstant för syre vid 25oC = 1,3 x 10^-3mol / l atm

Tillämpa Henriks lag;

[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

Enligt ovanstående beräkning är mängden upplöst syre i en vattenkropp vid normala temperatur- och tryckförhållanden mycket låg.

begränsningar

Henriks lag kan endast användas om de molekyler som anses vara i jämvikt. Dessutom fungerar denna lag inte för högtrycksförhållanden. Dessutom, om den upplösande gasen visar en kemisk reaktion med lösningsmedlet, kan denna lag inte användas för det systemet.

Vad är Raoults lag

Raoults lag är en termodynamisk lag som förklarar förhållandet mellan ångtryck av en lösning och partialtrycket av lösningsmedel i den lösningen. Denna lag anger att ångtrycket av ett lösningsmedel över en lösning är lika med ångtrycket av rent lösningsmedel (vid den temperaturen) multiplicerat med molfraktionen av lösningsmedlet.
Detta kan ges av en ekvation enligt följande.

P_{löst ämne}    = X_{löst ämne}    x p^o_{löst ämne}

Var, P_en är partialtrycket av komponent A i en blandning,

x_en är molfraktionen av komponent A,

P^o_en är ångtrycket av ren komponent vid samma temperatur.

Till exempel, låt oss överväga en blandning av A och B. här,

Molfraktionen av A = n_en/ (n_en + n_B)
Deltrycket av A = n_en/ (n_en + n_B) P^o_en
Därför är det totala ångtrycket för det systemet = P_en + P_B

Men Raoults lag arbetar endast för ideala lösningar. Idealiska lösningar består av lösta ämnen som har intermolekylära interaktioner mellan lösta molekyler som liknar lösningsmolekylerna. Eftersom det inte finns några verkliga lösningar som kan betraktas som idealiska gaser, kan vi tillämpa denna lag på mycket utspädda lösningar som har en mindre mängd lösta molekyler.

Figur 2: Tillämpningen av Raoults lag för en gasformig blandning bestående av X- och Y-gaser.

begränsningar

Vid beräkning av molprocenten av ett lösningsmedel bör man överväga antalet mol partiklar närvarande i lösningen istället för antalet mol av den tillsatta föreningen. När en jonförening upplöses i vatten, bör varje jon som separeras i lösningen betraktas som en partikel (ex: NaCl ger Na + och Cl-joner. Mängden närvarande partiklar är sålunda dubbelt så stor som NaCl tillsatt.)

Skillnad mellan Henriks lag och Raoults lag

Definition

Henrys lag: Henriks lag är en termodynamisk lag som förklarar upplösningen av en gas i ett flytande medium.

Raoults lag: Raoults lag är en termodynamisk lag som förklarar förhållandet mellan ångtryck av en lösning och partialtrycket av lösta ämnen i den lösningen.

Begrepp

Henrys lag: Henrys lag säger att mängden gas som är upplösad i en vätska är direkt proportionell mot det partiella trycket hos den gasen som är i jämvikt med vätskan.

Raoults lag: Raoults lag anger att ångtrycket av ett lösningsmedel över en lösning är lika med ångtrycket av rent lösningsmedel (vid den temperaturen) multiplicerat med molfraktionen av lösningsmedlet.

Proportionalitet Constant

Henrys lag: Proportionalitetskonstanten i Henriks lag kallas Henriks lagkonstant.

Raoults lag: Raoults lag använder inte proportionalitetskonstanten.

Slutsats

Henrys lag och Raoults lag anger det kemiska beteendet hos lösningar som är i kontakt med deras ångtryck. Skillnaden mellan Henriks lag och Raoults lag är att Henriks lag förklarar upplösning av lösta ämnen av en lösning medan Raoults lag förklarar uppträdandet av lösningsmedel i en lösning.

referenser:

1. "Raoults lag". Kemi LibreTexts, Libretexts, 3 mars 2017, Tillgänglig här. Åtkomst till 16 aug 2017.
2. Gränslös. "Henriks lag - gränslös öppen lärobok." Gränslös, 21 september 2016, Tillgänglig här. Åtkomst till 16 aug 2017.

Image Courtesy:

1. "2645374" (Public Domain) via Pixabay
2. "RaoultDeviationPressureDiagram" 由 英语 维基 百科 的 Karlhahn - 從 en.wikipedia 轉移 到 資享 資源., 公有 领域, via Commons Wikimedia