РОЗЧИНИ ГАЗІВ В РІДИНАХ. ЗАКОН ГЕНРІ

Розчинність газів в рідинах значною мірою залежить від природи газу і розчинника, від Т і Р. Якщо між газом і розчинником немає хімічної взаємодії, то концентрація газу в розчині невелика.

Наприклад, за нормальних умов в 1 л води розчиняється 0,002г Н₂. Також мало розчиняється у воді N₂ . Розчинність О₂ у воді приблизно в 2 рази вища, ніж N₂, тому повітря, розчинене у воді, більше багате на О₂, ніж повітря атмосфери.

Деякі гази, наприклад, аміак, взаємодіють з водою і розчинність їх у воді велика (8,75г NH₃ в 1л Н₂О).

Залежність розчинності газів від тиску визначається законом Генрі (англійський хімік). Згідно цього закону:

Розчинність газу при постійній температурі прямо пропорційна тиску газу над розчином:

С = К ∙ р ;

де С – концентрація газу в розчині;

К - коефіцієнт пропорційності, що залежить від природи рідини і газу;

р - тиск газу над розчином.

Закон Генрі справджується тільки для розбавлених розчинів в умовах низьких тисків. Для суміші газів розчинність кожного з них пропорційна його парціальному тиску.

Гази, що вступають у взаємодію з розчинником (напр.NH₃, SO₂, НСl), закону Генрі не підкоряються. Їх розчинність також збільшується з підвищенням Р, але по більш складнішому закону.

Пониження тиску над розчином веде до зменшення розчинності газів і виділення його з рідини у вигляді пухирців. Прикладом можуть служити різні газовані напої, в яких при великому Р розчиняють СО₂. При відкриванні пляшки з такою водою тиск над рідиною різко знижується і розчинений СО₂ інтенсивно виділяється.

Зміною розчинності газів при різкому зниженні тиску пояснюється так звана кесонна хвороба. На великих глибинах водолаз дихає повітрям, що знаходиться під великим тиском. При таких тисках розчинність газів у крові відповідно до закону Генрі збільшується. На глибині 40м нижче рівня моря загальний тиск становить 600кПа і розчинність азоту в плазмі крові в 9 разів більше ніж на поверхні моря. При швидкому підніманні водолаза, що супроводжується різким зменшенням тиску, гази, розчинені в крові, починають бурно виділятися. Пухирці газу закупорюють судини, що й є причиною кесонної хвороби і може привести до тяжких наслідків.

Розчинність газів майже завжди протікає з виділенням теплоти.

З підвищенням температури рівновага зміщується в сторону ендотермічного процесу і розчинність газів зменшується (рис.4); з пониженням температури розчинність газів збільшується. Тривалим кип’ятінням можна майже повністю видалити розчинені гази з рідини, а насичення рідин газом доцільніше проводити при низьких температурах.

Рис.4. Залежність розчинності газів у воді від температури

Таблиця 1.5

Розчинність газів у воді при різних температурах, м³ газу/м³ води

Температура, К	Г а з
О₂	Н₂	СО₂	Н₂S	SO₂
	0,049	0,022	1,71	4,76	79,8
	0,031	0,018	0,88	2,58	39,4
	0,021	0,017	0,53	1,66	18,8
	0,010	0,016	0,36	1,19	10,6

Розчинність газів зменшується при наявності в розчині третього компонента. Так, в розчинах електролітів гази розчиняються значногірше, ніж в чистій воді. Так, наприклад, при 20^оС і 101,3 кПа в 1л води розчиняється 6,7г Сl₂, а в 26% розчині NaCl розчиняється 0,9г Сl₂. Тому при зберіганні Сl₂ над рідиною заміняють воду на розчин NaCl. Зменшують розчинність газів у воді й різні неелектроліти.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Молярна концентрація – це відношення кількості розчиненої речовини до об’єму розчину.	\|	РОЗЧИННІСТЬ ТВЕРДИХ РЕЧОВИН В РІДИНАХ

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.013 сек.