РОЗЧИННІСТЬ ГАЗІВ В РІДИНАХ. ЗАКОНИ ГЕНРІ, ДАЛЬТОНА І СЄЧЕНОВА

Розчинення газів в рідинах майже завжди супроводжується виділенням теплоти (ентальпія ДЯраств

Іноді розчинення газу супроводжується поглинанням теплоти, наприклад розчинення благородних газів в деяких органічних розчинниках. У цьому випадку підвищення температури збільшує розчинність газу.

Газ, як і багато інших речовин, що не розчиняється в рідині безмежно. 11ри деякої концентрації газу X встановлюється рівновага:

11ри розчиненні газу в рідині відбувається значне зменшення обсягу системи. Тому підвищення тиску, відповідно до принципу Ле Шательє, повинно призводити до зміщення рівноваги вправо, т. Е. До збільшення розчинності газу. Якщо газ малорастворим в даній рідини і тиск невеликий, то розчинність газу пропорційна його тиску. Ця залежність виражається законом Генрі (1803):

Кількість газу, розчиненого при даній температурі в певному об'ємі рідини, при рівновазі прямо пропорційно тиску газу.

Закон Генрі може бути записаний в такій формі:

де з (X) - концентрація газу в насиченому розчині, моль / л; р (X) - тиск газу X над розчином, Па; Я_г (X) - постійна Генрі для газу X, моль-л '- Па ¹ .

Константа Генрі залежить від природи газу, розчинника і температури. У табл. 8.3 представлені константи Генрі для деяких газів, розчинених у воді, при 298 К.

Закон Генрі справедливий лише для порівняно розбавлених розчинів, при невисоких тисках і відсутності хімічної взаємодії між молекулами розчиняється газу і розчинника. Так, СО2 і NH3 вступають в хімічну взаємодію з водою, а АЛЕ дисоціює в воді, що різко підвищує розчинність цих газів. При дуже високих тисках розчинність газу може досягти максимуму, оскільки в цьому випадку зміна обсягу рідини внаслідок розчинення в ній газу стає таким же об'ємом розчиненого газу.

Таблиця 8.3

Константи Генрі для газів, розчинених у воді (298 К)

Закон Генрі є окремим випадком загального закону Дальтона. Якщо мова йде про розчиненні не одного газоподібної речовини, а суміші газів, то розчинність кожного компонента підпорядковується закону Дальтона:

Розчинність кожного з компонентів газової суміші при постійній температурі пропорційна парціальному тиску компонента над рідиною і не залежить від загального тиску суміші і індивідуальних властивостей інших компонентів.

Інакше кажучи, в разі розчинення суміші газів в рідині в математичний вираз закону Генрі (8.1) замість р (X) підставляють парціальний тиск р, даного компонента.

Під парціальним тиском р, компонента розуміють частину загального тиску Ровш газової суміші, яка обумовлена цим компонентом:

Приклад. Повітря являє собою суміш, що складається в основному з трьох газів: 78% азоту, 21% кисню і 1% аргону (за обсягом). Визначте концентрацію азоту в воді при 298 К, якщо постійна Генрі дорівнює 6,13 * 10 ⁴ моль-л '-па.

Так як повітря містить 78% азоту за обсягом, парціальний тиск азоту в повітрі при 101 325 Па становить 79 033,5 Па (об'ємна частка азоту дорівнює молярної частки азоту, звідси р (иг) ⁼АбщО, 78). Із закону Дальтона випливає, що c (N₂) = * KN2) * Р (М₂), Звідси c (N₂) = 6,13-10 ~⁹-79 033,5 = 4,84-10 ^ моль / л.

Вивчаючи розчинність газів в рідинах в присутності електролітів, російський лікар-фізіолог І. М. Сєченов (1829-1905) встановив таку закономірність (Закон Сеченова):

Розчинність газів в рідинах в присутності електролітів знижується; відбувається висолювання газів.

Математичне вираження закону Сеченова має наступний вигляд:

де с (Х) - розчинність газу X в присутності електроліту; зі (X) - розчинність газу X в чистому розчиннику; з_е - концентрація електроліту; До_з - константа Сеченова, що залежить від природи газу, електроліту і температури.

Однією з причин, яка призводить до зменшення розчинності газів в присутності електролітів, є гідратація (сольватация) іонів електролітів молекулами розчинника. В результаті цього процесу зменшується число вільних молекул розчинника, а отже, знижується нею растворяющая здатність.

Мал. 8.2. Роль закону Генрі в життєдіяльності:

а - розчинення газу в рідині. б - розчинення газу в крові; р (Х |) - парцналь- ніс тиск речовини Х | в газі, з (Х |) - кон- центрація ттого речовини в розчині. Р_т - тиск газової дихальної суміші

1. Розвиток периферичного відділу нервової системи - вікова анатомія і фізіологія
   Розвиток периферичних нервів, що складаються з рухових, чутливих і вегетативних волокон, відбувається не одночасно. Їх формування у зародка починається зі зростання від центру до периферії аксонів мотонейронів передніх рогів спинного мозку і рухових ядер стовбура головного мозку. Кінчик нервового
2. Розвиток особистості в підлітковий і юнацький періоди. Криза підліткового віку, розвиток особистості в підлітковому віці - вікова фізіологія і психофізіологія
   Підлітковий вік - це найважчий і складний з усіх дитячих вікових груп, що представляє собою період становлення особистості. Одним з особистісних новоутворень підліткового віку є почуття дорослості. Підліток не може включитися в доросле життя, бо фізично, психологічно і соціально він ще не
3. Розвиток органів дихання, розвиток в пренатальний період - вікова анатомія і фізіологія. Т.2 опорно-рухова і вісцеральні системи
   У процесі ембріонального розвитку органів дихання формуються на третьому тижні, одночасно з травної трубкою. Розвиток верхніх дихальних шляхів починається з того, що носові отвори відкриваються в первинну ротову порожнину. Носова порожнина розвивається з верхньої частини цієї порожнини шляхом
4. Розвиток нервової системи - цитологія, гістологія і ембріологія
   Одноклітинні організми і губки сприймають роздратування клітинної мембраною або ектодермою. Надалі деякі з цих клітин спеціалізувалися для виконання функцій сприйняття роздратування. Внаслідок цього з'явилася дифузна нервова система, представляє собою мережу клітинних елементів, пов'язаних
5. Розвиток мови в онтогенезі - фізіологія вищої нервової діяльності та сенсорних систем
   На думку різних дослідників, критичним віком щодо розвитку мови вважається вік до 5-7 років. Перший рік життя вважається доречевой етапом формування мови, коли взаємодіють образні і емоційні компоненти, пов'язані з правим півкулею і підкірковими центрами. Умовні реакції на слова з'являються
6. Розвиток координації рухів - вікова фізіологія і психофізіологія
   У віці від народження п до восьми тижнів немовля стежить за переміщаються іграшками, якщо швидкість пересування об'єкта обрана правильно. У цей період можна проводити з ним вправи на фокусування зору на різні предмети, розташовуючи їх на відстані 20-25 см від його особи. У віці 2-2,5 місяця
7. Розвиток довгастого мозку і моста - вікова анатомія і фізіологія
   Міст, довгастий мозок і мозочок утворюються з заднього мозкового міхура. На шостому тижні внутрішньоутробного розвитку в області довгастого мозку і моста під час освіти мостового вигину нервова трубка ущільнюється, її верхня частина розтягується, стаючи дуже тонкою. Тут розвивається судинне
8. Розмноження клону 0-лімфоцитів - фізіологія людини і тварин
   Кожне антитіло початково вбудовано в мембрану 0-клітини в якості рецептора, що реагує на антиген. При появі «свого» епітопів і його приєднання до наратону відбувається активація 0-лімфоцити (рис. 5.4). Мал. 5.4. Активація клону 5-клітин при появі антигену з відповідними епітопами: в результаті