Според закона на Хенри, натиск. Законите на Хенри, Далтън, Сеченов. Прилагане на тези закони при лечение на декомпресионна болест, лечение в камера под налягане и изследване на електролитния състав на кръвта. Законът на Хенри-Далтън е написан като

Законът на Хенри:

Количеството газ, разтворен при дадена температура в даден обем течност, при равновесие, е правопропорционално на налягането на газа.

C (X) = Kg (X) P (X)

С (Х) - концентрация на газ в наситен разтвор, мол / л

Kg (X) - константата на Хенри, зависи от естеството, разтворителя и температурата, мол / л

P (X) - налягане, Pa

Законът на Хенри стои в основата на декомпресионна болест (при водолази). При потапяне налягането се увеличава, а оттам и разтворимостта на газа в кръвта. При бързо изкачване от голяма дълбочина газовите мехурчета се освобождават незабавно поради рязко намаляване на разтворимостта поради спад в налягането. Мехурчетата запушват кръвоносните съдове, причинявайки тежко увреждане на тъканите и дори смърт.

Законът на Далтън:

Разтворимостта на всеки от компонентите на газовата смес при постоянна температура е пропорционална на парциалното налягане на компонента над течността и не зависи от общото налягане на сместа.

Pi = Ptot χ (Xi)

Pi е парциалното налягане на компонента Xi

Ptot - общо налягане на газовата смес

χ (Xi) - моларна част от i -тата компонента

при лечението на газова гангрена и редица други заболявания, при които микробите се натрупват в мъртвите тъкани, пациентите се поставят в барокамери с повишено налягане на кислорода във въздуха. В същото време доставката на кислород към тъканите се подобрява и това дава добри резултати.

Законът на Сеченов:

Разтворимостта на газовете в течности в присъствието на електролити намалява, газовете се осоляват

C (X) = C 0 (X) e -Ks C e

C (X) - разтворимост на газ X в присъствието на електролит

C 0 (X) - разтворимост на газ X в чист разтворител

C e - концентрация на електролит

Kc - Константата на Сеченов (зависи от естеството на газа, електролита, температурата)

В съответствие със закона на Сеченов не само електролитите, но и протеините, липидите и други вещества, чието съдържание в кръвта може да варира в определени граници, оказват значително влияние върху разтворимостта на кислорода и въглеродния диоксид в кръвта.

Колигативни свойства на разредени разтвори. Налягане на парата върху разтвора, причините за неговото намаляване. Изчисляване на налягането на парите върху разтвора (закон на Раулт). Относително намаляване на налягането на парите над разтвора.

Някои свойства на разтвора зависят от топлинното движение на частиците, тоест те се определят не от естеството на компонентите, а от количеството разтворени частици. Те включват: намаляване на налягането на парите на разтворителя над разтвора, осмотично налягане, увеличаване на точката на кипене и намаляване на точката на замръзване на разтвора.

1) парно налягане върху разтвора.

Пара в равновесие с течност се нарича наситена. Налягането на такава пара се нарича налягане или налягане на наситените пари на чистия разтворител. При дадена температура налягането на наситен чист разтворител остава постоянно - TD характеристиката на разтворителя. При повишена температураналягането на наситените пари над разтворителя се увеличава съгласно принципа на Le Chatelier. Ако към летлив разтворител (вода, алкохол) се добави нелетливо разтворимо вещество (захароза), тогава концентрацията на разтворителя намалява, следователно броят на частиците на разтворителя, преминаващи в газовата фаза, намалява и налягането на парите на разтворителя пада .

През 1886 г. Раул формулира закон:

Налягането на парите на разтвор, съдържащ нелетливо разтворимо вещество, е правопропорционално на моларната фракция на разтворителя

P = Kp χ (X1)

P е налягането на парите над разтвора, Pa

Kr - константата на Раулт, Па

χ (X1) е моларната част на разтворителя X1, която е равна на:

χ (X1) = n (X1) \ (n (X1) + n (X2))

N (X1) и n (X2) - количество разтворител и разтворено вещество

ако χ (X1) = 1, тогава Kp = P 0 (парно налягане на чист разтворител) P = P 0 χ (X1)

χ (X1) = 1 - χ (X2) P = P 0 χ (1 - χ (X2))

χ (X2) = (P 0 - P) \ P 0

Р 0 - налягане на парите върху чист разтворител, Па

Р е налягането на парите на разтворителя над разтвора на нелетливото вещество, Па

Р 0 - Р - абсолютно намаляване на налягането на парата над разтвора, Па

(P 0 - P) \ P 0 - относително намаляване на налягането на парата над разтвора, Pa

(Р 0 - Р) = ∆Р

Законът на Раулт е валиден само за идеални решения, тоест разтвори, чието образуване не е придружено от химично взаимодействие и промяна в обема.

25 ... увеличаване на точката на кипене на разтворите. Формули за изчисление. Ебулиометрична константа, ебулиометричен метод за определяне на моларната маса на разтворено вещество.

Пеперудите, разбира се, не знаят нищо за змиите. Но птиците, които ловуват пеперуди, знаят за тях. Птиците, които не разпознават змии по -често стават ...

Разтварянето на газове във вода е екзотермичен процес. Следователно разтворимостта на газовете намалява с повишаване на температурата. Когато газът се разтвори в течност, се установява равновесие

Газ + течност ↔ Наситен разтвор (1).

В този случай обемът на системата е значително намален. Следователно, увеличаването на налягането трябва да доведе до изместване на равновесието надясно, тоест до увеличаване на разтворимостта в газ.

Хенри формулира този модел по -общо:

парциалното налягане на парите на разтвореното вещество върху разтвора е пропорционално на моларната част на разтвореното вещество в разтвора.

Това твърдение се нарича закон на Хенри, чиято математическа формула е:

където P е налягане, k е константата на Хенри, X е молната част на разтвореното вещество.

Последицата следва от закона на Хенри:

обемът на газ, разтварящ се при постоянна температура в даден обем течност, не зависи от неговото парциално налягане.

Газовете се подчиняват на закона на Хенри при ниско налягане и при липса на химическо взаимодействие между молекулите на газа и молекулите на разтворителя.

Законът на Хенри играе важна роляв индустрията. При промишленото производство на водород, използващ процеса на Bosch, за отстраняване на въглеродния диоксид от водорода, газообразна смес от тези газове се пропуска под високо налягане през вода. При налягане от около 50 atm въглеродният диоксид се разтваря добре във вода и почти напълно се отстранява от водорода.

Друг пример е кесонова болест. Това болезнено състояние възниква при водолази, когато те се издигат твърде бързо от дълбочина, където са били под повишено налягане, до повърхност, където атмосферното налягане е нормално. Когато налягането се повишава и намалява, има едновременно намаляване на разтворимостта на азота в кръвта. Това води до освобождаване на азотни мехурчета в кръвоносната система, което причинява силна болка. Нещо повече, азотните мехурчета пречат на кръвообращението в малките кръвоносни съдове на мозъка и други части на тялото. За да избегнат декомпресионна болест, водолазите трябва бавно да се изкачват от дълбочина на повърхността.

Разтворимостта е способността на веществото да се разтваря в определен разтворител. Мярка за разтворимостта на дадено вещество при определени условия е неговото съдържание в наситен разтвор. Следователно числената разтворимост може да бъде изразена по същите начини като състава, например процентът на масата на разтворено вещество към масата на наситен разтвор или количеството разтворено вещество, съдържащо се в 1 литър наситен разтвор. Разтворимостта често се изразява и чрез броя на масовите единици на безводно вещество, което насища при определени условия 100 масови единици на разтворителя; понякога разтворимостта, изразена по този начин, се нарича коефициент на разтворимост.

Разтворимостта на различни вещества във вода варира в широки граници. Ако повече от 10 g вещество се разтварят в 100 g вода, тогава такова вещество обикновено се нарича силно разтворимо; ако се разтварят по -малко от 1 g вещество, то е слабо разтворимо и накрая практически неразтворимо, ако в разтвора преминат по -малко от 0,01 g вещество.

Разтварянето на повечето твърди вещества е придружено от поглъщане на топлина. Това се дължи на изразходването на значително количество енергия за разрушаване на кристалната решетка на твърдо вещество, което обикновено не се компенсира напълно от енергията, отделена при образуването на хидрати (солвати). Прилагане на принципа на Le Chatelier към равновесието между вещество в кристално състояние и неговия наситен разтвор

стигаме до извода, че в случаите, когато дадено вещество се разтваря с абсорбция на енергия, повишаването на температурата трябва да доведе до увеличаване на неговата разтворимост

В повечето такива случаи с повишаване на температурата взаимната разтворимост на течностите се увеличава, докато се достигне температура, при която и двете течности се смесват във всякакви пропорции.

Когато твърдите вещества се разтварят във вода, обемът на системата обикновено се променя незначително. Следователно разтворимостта на веществата в твърдо състояние практически не зависи от налягането.

Течностите също могат да се разтварят в течности. Някои от тях са безкрайно разтворими един в друг, тоест смесват се помежду си във всякакви пропорции, като например алкохол и вода, други - взаимно се разтварят само до определена граница.

Температурата, при която ограничената взаимна разтворимост на течностите става неограничена, се нарича критична температура на разтваряне

закон за разпределение, според който вещество, способно да се разтваря в два несмесващи се разтворители, се разпределя между тях, така че съотношението на концентрациите му в тези разтворители при постоянна температура остава постоянно, независимо от общото количество разтворено вещество:

Тук С1 и С2 са концентрациите на разтвореното вещество в първия и втория разтворители; / (- т. нар. коефициент на разпределение.

Разтварянето на газове във вода е екзотермичен процес. Следователно разтворимостта на газовете намалява с повишаване на температурата. Ако оставите чаша студена вода в топло помещение, тогава вътрешните му стени са покрити с газови мехурчета - това е въздухът, който е разтворен във водата, освободен от нея поради нагряване. Чрез кипене можете да премахнете целия разтворен в него въздух от водата.

Разтварянето на газове в органични течности обаче често е придружено от поглъщане на топлина; в такива случаи с повишаване на температурата разтворимостта на газа се увеличава.

Законът на Хенри: Масата на газ, който се разтваря при постоянна температура в даден обем течност, е правопропорционална на парциалното налягане на газа.

Законът на Хенри може да се изрази с уравнението

където С е масовата концентрация на газ в наситен разтвор; р е парциалното налягане; k е коефициент на пропорционалност, наречен константа на Хенри (или фактор на Хенри).

Отбелязваме важно следствие от закона на Хенри: обемът на газ, разтварящ се при постоянна температура в даден обем течност, не зависи от парциалното му налягане. Ако над течността има смес от няколко газове, тогава разтворимостта на всеки от тях се определя от нейното парциално налягане.

Това трябва да се има предвид при изчисляване на разтворимостта на газове, смесени с други газове. Газовете се подчиняват на закона на Хенри за пи не много високи налягания и, освен това, само в случай, че не влизат в химическо взаимодействие с разтворителя. При високо налягане, когато поведението на всички газове се различава значително от идеалното, отклонения от закона на Хенри се наблюдават и в случай на газове, които не взаимодействат химически с разтворителя.

ХЕНРИ ЗАКОН

: разтворимостта на газа при дадена t-re е пропорционална на налягането му върху разтвора. В тази формулировка законът е създаден от У. Хенри през 1802 г. Модерно. формулировка: при постоянен t-re, парциалното налягане на разтвореното вещество над максималното му разреждане. разтвор пропорционално на моларната фракция на това вещество аз,>т.е. p i - = където X i е константата на Хенри за остров i.

Г. з.-главен. законът, регулиращ термодинамиката. Светият остров е изключително разбит. разтвори на неелектролити. Така че, ако за перфектна почивка. двоично решение се изпълнява G. z., след това от Уравнения на Гибс-Дюхеми общи закони на термодинамиката. равновесие, следва, че парциалното налягане на парата на р-разтворителя върху такъв разтвор при постоянна t-re е пропорционална на моларната част на разтвора (вж. Законите на Раул),и намаляването на t-ry на замръзване на разтвора (ако неговите компоненти не образуват твърди разтвори) е пропорционално на моларната фракция на разтвореното вещество и не зависи от неговия химикал. природата. В областта на изпълнението на Г. z. или, с други думи, идеално def. термодинамичен разтвор. дейностите на разтворените вещества са пропорционални на техните моларни фракции (за всеки метод за избор на стандартни състояния). Когато се избира като стандартно състояние за разтворено вещество, това е хипотетично. състояния с N, = 1, в които входът ще има sv-you, съответстващ на границата. разтвор в даден разтвор, неговата активност става равна на молната част и коефициента. единица дейност. Поради това при записване на условията на химикала. равновесие в дил. p-pax неелектролити, можете да намалите коефициента. дейност и употреба действащ масов законв найба си. проста форма.

Константата K i може да се разглежда като равновесна константа на прехода към-va i от разтвор към газ. Това е свързано с промяна в енергията на Гибс по време на разтварянето чрез съотношението: където T-t-ra, R е газовата константа. Количеството и налягането pp на парите върху чистата течност i са свързани със съотношението :, където -coeff. дейност in-va i в най-голямата си раз. разтвор, определен по отношение на чистата течност i като стандартно състояние на този остров. В идеално решение = 1 и K i = p o i.

За високо налягане, формулировката на Г. изисква изясняване. В тези случаи е необходимо да се вземе предвид отклонението на поведението на газовата фаза от поведението на идеалния газ, за ​​да се определи p-rim на газа, което се постига чрез замяна на p iлетливост Освен това зависимостта на K iот общото налягане p, определено от съотношението:

където е частичният моларен обем на разтвореното вещество в максималното разреждане. r-re. Отчитането на тези два фактора води до ур-ния:

където р о 1 е налягането на парата на р-разтворителя при дадена t-re. Ако можем да приемем, че не зависи от налягането, р о 1 е малко в сравнение с R,ур-цията приема формата (ур-ция на Кричевски-Казарновски, 1935):

Анализът на това уравнение показва, че има максимум на кривата на зависимостта на р-съотношението на газа от налягането. В максималната точка частичните моларни обеми на i-va в двете фази (течност и пара) са равни.

За да се отчетат отклоненията от поведението на идеалното разделяне. решение при изчисляване на p-ръба на газовете в ур-ния, изразяващ G. z., като фактор при моларна фракция iвъведете съответния коефициент. дейност.

Лит.:Кричевски И. Р., Фазови равновесия в разтвори при високо налягане, 2-ро изд., М.-Л., 1952; Карапетянц М. Х., Химическа термодинамика, 3 -то изд., М., 1975, стр. 249-51, 272-80. В. А. Михайлов.