Unterschied zwischen Heinrichs Gesetz und Raoults Gesetz

Hauptunterschied - Henry-Gesetz gegen Raoult-Gesetz

Sowohl das Henry-Gesetz als auch das Raoult-Gesetz sind zwei in der Thermodynamik gefundene Gesetze und beschreiben die Beziehung zwischen einer Lösung und ihrem Dampf, die sich im Gleichgewicht befinden. Das Henry-Gesetz kann verwendet werden, um die Auflösung eines Gases in einem flüssigen Lösungsmittel wie Wasser zu erklären. Das Raoultsche Gesetz gibt das Verhalten von Lösungsmittel in einer Lösung an, die sich im Gleichgewicht mit seinem Dampfdruck befindet. Bei der Anwendung dieser Gesetze für echte Lösungen gibt es jedoch gewisse Einschränkungen. Der Hauptunterschied zwischen dem Henry'schen Gesetz und dem Raoult'schen Gesetz besteht darin, dass HDas enry-Gesetz beschreibt das Verhalten von Lösungsmitteln einer Lösung, während das Raoult-Gesetz das Verhalten von Lösungsmitteln in einer Lösung beschreibt.

Wichtige Bereiche

1. Was ist das Henrysche Gesetz?
      - Erklärung des Gesetzes mit Beispielen, Einschränkungen
2. Was ist Raoults Gesetz
      - Erklärung des Gesetzes mit Beispielen, Einschränkungen
3. Was ist der Unterschied zwischen dem Henry'schen Gesetz und dem Raoult'schen Gesetz?
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Henrys Gesetz, Raoults Gesetz, Solute, Solution, Solvent

Was ist das Henrysche Gesetz?

Das Henry-Gesetz ist ein Gasgesetz, das die Auflösung eines Gases in einem flüssigen Medium erklärt. Dieses Gesetz besagt, dass die in einer Flüssigkeit gelöste Gasmenge direkt proportional zu dem Partialdruck des Gases ist, das sich im Gleichgewicht mit der Flüssigkeit befindet. Dies kann in einer Gleichung wie folgt angegeben werden.

[EIN_(aq)] = k_H.P_{A (g)}

Wo ein_(aq)] ist die Konzentration des Gases A, das in der Lösung gelöst ist,

k_H ist Henrys Gesetz konstant

P_{A (g)} ist der Partialdruck von A_(G)

Die Henry-Konstante ist eine Proportionalitätskonstante und hängt von der Art des Lösungsmittels, des gelösten Stoffes und der Temperatur ab. Daher kann für ein bestimmtes Gas die Henry-Konstante bei verschiedenen Temperaturen variieren. Wenn man die Löslichkeit eines Gases in Wasser berechnet, sollte man daher den Wert des Henry'schen Gesetzes bei dieser bestimmten Temperatur konstant erhalten.

Gas	Henrys Gesetz konstant bei 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

Tabelle 01: Konstante des Henryschen Gesetzes bei 25^OC für verschiedene Gase in der Atmosphäre

Bei der Anwendung des Henry-Gesetzes für ein bestimmtes Gas sollte der Partialdruck unter Berücksichtigung des Dampfdrucks von Wasser bei dieser Temperatur ermittelt werden. Betrachten wir das folgende Beispiel.

Beispiel

Frage: Betrachten Sie einen See, der sich unter normalen atmosphärischen Bedingungen befindet. Bestimmen Sie die Löslichkeit von O_{2 (g)} bei 25^OC-Temperatur und 1 atm Atmosphärendruck unter Berücksichtigung des Dampfdrucks von Wasser in der Atmosphäre als 0,0313 atm. Normale Luft besteht aus 21% O_{2 (g).}

Abbildung 1: Ein Wasserkörper besteht aus Wasser, dessen Gase je nach Wassertemperatur und bei atmosphärischem Druck in unterschiedlichen Mengen gelöst werden.

Antworten:
Der Partialdruck von Sauerstoff in Atmosphäre = (1-0.0313) atm x (21/100)
                                                                                    = 0,20 atm
Henry-Konstante für Sauerstoff bei 25 ° C = 1,3 x 10^-3mol / l atm

Anwendung des Gesetzes von Henry;

[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

Gemäß der obigen Berechnung ist die Menge an gelöstem Sauerstoff in einem Wasserkörper bei normalen Temperatur- und Druckbedingungen sehr niedrig.

Einschränkungen

Das Henry'sche Gesetz kann nur angewendet werden, wenn sich die betrachteten Moleküle im Gleichgewicht befinden. Darüber hinaus funktioniert dieses Gesetz nicht bei Hochdruckbedingungen. Wenn das auflösende Gas eine chemische Reaktion mit dem Lösungsmittel zeigt, kann dieses Gesetz für dieses System nicht angewendet werden.

Was ist Raoults Gesetz

Das Raoultsche Gesetz ist ein thermodynamisches Gesetz, das die Beziehung zwischen dem Dampfdruck einer Lösung und den Partialdrücken gelöster Stoffe in dieser Lösung erklärt. Dieses Gesetz besagt, dass der Dampfdruck eines Lösungsmittels über einer Lösung gleich dem Dampfdruck des reinen Lösungsmittels (bei dieser Temperatur) multipliziert mit dem Molanteil des Lösungsmittels ist.
Dies kann durch eine Gleichung wie folgt gegeben werden.

P_gelöst    = X_gelöst    x P^O_gelöst

Wo, p_EIN ist der Partialdruck der Komponente A in einer Mischung,

x_EIN ist der Molenbruch der Komponente A,

P^O_EIN ist der Dampfdruck der reinen Komponente bei der gleichen Temperatur.

Betrachten wir zum Beispiel eine Mischung aus A und B. Hier,

Der Molenbruch von A = n_EIN/ (n_EIN + n_B)
Der Partialdruck von A = n_EIN/ (n_EIN + n_B) P^O_EIN
Daher ist der Gesamtdampfdruck dieses Systems = P_EIN + P_B

Das Raoult-Gesetz arbeitet jedoch nur für ideale Lösungen. Ideale Lösungen bestehen aus gelösten Stoffen, die intermolekulare Wechselwirkungen zwischen gelösten Molekülen aufweisen, die denen von Lösungsmittelmolekülen entsprechen. Da es keine tatsächlichen Lösungen gibt, die als ideale Gase betrachtet werden können, können wir dieses Gesetz für sehr verdünnte Lösungen anwenden, die weniger gelöste Moleküle enthalten.

Abbildung 2: Die Anwendung des Raoult-Gesetzes für ein Gasgemisch aus X- und Y-Gasen.

Einschränkungen

Bei der Berechnung der Molfraktion eines gelösten Stoffes sollte man die Anzahl der in der Lösung vorhandenen Mole der Teilchen berücksichtigen, anstatt die Anzahl der Mole der zugesetzten Verbindung. Wenn zum Beispiel eine ionische Verbindung in Wasser gelöst wird, sollte jedes Ion, das in der Lösung abgetrennt wird, als ein Partikel betrachtet werden (z. B.: NaCl ergibt Na + - und Cl- -Ionen. Daher ist die Menge der vorhandenen Partikel die doppelte Menge an NaCl hinzugefügt.)

Unterschied zwischen Heinrichs Gesetz und Raoults Gesetz

Definition

Henrys Gesetz: Das Henrysche Gesetz ist ein thermodynamisches Gesetz, das die Auflösung eines Gases in einem flüssigen Medium erklärt.

Raoults Gesetz: Das Raoultsche Gesetz ist ein thermodynamisches Gesetz, das die Beziehung zwischen dem Dampfdruck einer Lösung und den Partialdrücken gelöster Stoffe in dieser Lösung erklärt.

Konzept

Henrys Gesetz: Das Henrysche Gesetz besagt, dass die Menge eines Gases, das in einer Flüssigkeit gelöst ist, direkt proportional zum Partialdruck des Gases ist, das sich im Gleichgewicht mit der Flüssigkeit befindet.

Raoults Gesetz: Das Raoultsche Gesetz besagt, dass der Dampfdruck eines Lösungsmittels über einer Lösung gleich dem Dampfdruck des reinen Lösungsmittels (bei dieser Temperatur) multipliziert mit dem Molanteil des Lösungsmittels ist.

Proportionalitätskonstante

Henrys Gesetz: Die Proportionalitätskonstante in Henry's Gesetz wird Henry-Konstante genannt.

Raoults Gesetz: Das Raoult-Gesetz verwendet keine Proportionalitätskonstante.

Fazit

Das Henry-Gesetz und das Raoult-Gesetz geben das chemische Verhalten von Lösungen an, die mit ihrem Dampfdruck in Kontakt stehen. Der Unterschied zwischen dem Henry-Gesetz und dem Raoult-Gesetz besteht darin, dass das Henry-Gesetz das Verhalten von Lösungsmitteln einer Lösung erklärt, während das Raoult-Gesetz das Verhalten von Lösungsmitteln in einer Lösung erklärt.

Verweise:

1. „Raoults Gesetz“. Chemie LibreTexts, Libretexts, 3. März 2017, hier verfügbar. Abgerufen am 16. August 2017.
2. Grenzenlos. „Henry's Law - Boundless Open Textbook.“ Boundless, 21. September 2016, hier erhältlich. Abgerufen am 16. August 2017.

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