Hukum Persamaan Henry, Penyimpangan, Aplikasi

itu Hukum Henry menetapkan bahwa pada suhu konstan, jumlah gas yang terlarut dalam cairan berbanding lurus dengan tekanan parsial pada permukaan cairan..

Itu didalilkan pada tahun 1803 oleh fisikawan dan ahli kimia Inggris William Henry. Hukumnya juga dapat diartikan dengan cara ini: jika tekanan pada cairan meningkat, semakin besar jumlah gas terlarut di dalamnya..

Di sini gas dianggap sebagai zat terlarut dari larutan. Tidak seperti zat terlarut padat, suhu memiliki efek negatif pada kelarutannya. Dengan demikian, ketika suhu meningkat, gas cenderung keluar dari cairan dengan lebih mudah ke permukaan.

Ini karena peningkatan suhu memberikan energi ke molekul gas, yang saling bertabrakan untuk membentuk gelembung (gambar atas). Kemudian, gelembung-gelembung ini mengatasi tekanan eksternal dan keluar dari cairan.

Jika tekanan luar sangat tinggi, dan cairan tetap dingin, gelembung akan larut dan hanya beberapa molekul gas yang akan "menghantui" permukaan.

Indeks

• 1 Persamaan hukum Henry
• 2 Penyimpangan
• 3 Kelarutan gas dalam cairan
  • 3.1 Tidak jenuh
  • 3.2 jenuh
  • 3.3 Terlalu jenuh
• 4 Aplikasi
• 5 Contoh
• 6 Referensi 

Persamaan Hukum Henry

Itu bisa diekspresikan dengan persamaan berikut:

P = K_H∙ C

Di mana P adalah tekanan parsial gas terlarut; C adalah konsentrasi gas; dan K_H itu konstan Henry.

Adalah perlu untuk memahami bahwa tekanan parsial suatu gas adalah yang secara individual memberikan semacam sisa dari campuran gas total. Dan tekanan total tidak lebih dari jumlah dari semua tekanan parsial (Hukum Dalton):

P_Total= P₁ + P₂ + P₃+... + P_n

Jumlah spesies gas yang membentuk campuran diwakili oleh n. Misalnya, jika ada uap air dan CO pada permukaan cairan₂, n sama dengan 2.

Penyimpangan

Untuk gas yang kurang larut dalam cairan, larutannya mendekati idealnya sesuai dengan hukum Henry untuk zat terlarut.

Namun, ketika tekanan tinggi, penyimpangan dari Henry terjadi, karena solusi berhenti berperilaku ideal diencerkan.

Apa artinya Bahwa interaksi zat terlarut dan zat terlarut mulai memiliki efeknya sendiri. Ketika solusinya sangat encer, molekul gas "secara eksklusif" dikelilingi oleh pelarut, membenci kemungkinan pertemuan antara mereka sendiri.

Oleh karena itu, ketika solusi berhenti diencerkan secara ideal, hilangnya perilaku linier dalam P chart diamati_saya vs X_saya.

Sebagai kesimpulan untuk aspek ini: Hukum Henry menentukan tekanan uap zat terlarut dalam larutan encer yang ideal. Sedangkan untuk pelarut, hukum Raoult berlaku:

P_A = X_A∙ P._A^*

Kelarutan gas dalam cairan

Ketika gas terlarut dengan baik dalam cairan, seperti gula dalam air, ia tidak dapat dibedakan dari lingkungan, sehingga membentuk larutan yang homogen. Dengan kata lain: tidak ada gelembung yang diamati dalam cairan (atau kristal gula).

Namun, pelarutan molekul gas yang efisien tergantung pada beberapa variabel seperti: suhu cairan, tekanan yang mempengaruhinya, dan sifat kimiawi molekul-molekul ini dibandingkan dengan cairan..

Jika tekanan eksternal sangat tinggi, kemungkinan gas menembus permukaan cairan meningkat. Dan di sisi lain, molekul gas terlarut lebih sulit untuk mengatasi tekanan kejadian untuk mencapai pelarian ke luar.

Jika sistem gas cair dalam agitasi (seperti yang terjadi di laut dan di pompa udara di dalam tangki), penyerapan gas lebih disukai.

Dan, bagaimana sifat pelarut mempengaruhi penyerapan gas? Jika polar, seperti air, ia akan menunjukkan afinitas untuk zat terlarut polar, yaitu, untuk gas-gas yang memiliki momen dipol permanen. Sementara jika itu non-polar, seperti hidrokarbon atau lemak, ia akan lebih suka molekul gas apolar

Misalnya, amonia (NH₃) adalah gas yang sangat larut dalam air karena interaksi oleh ikatan hidrogen. Sedangkan hidrogen (H₂), yang molekul kecilnya apolar, berinteraksi lemah dengan air.

Juga, tergantung pada kondisi proses penyerapan gas dalam cairan, kondisi berikut ini dapat dibuat di dalamnya:

Tidak jenuh

Cairan tidak jenuh ketika mampu melarutkan lebih banyak gas. Ini karena tekanan eksternal lebih besar daripada tekanan internal cairan.

Jenuh

Cairan membentuk keseimbangan dalam kelarutan gas, yang berarti bahwa gas keluar dengan kecepatan yang sama dengan yang menembus ke dalam cairan.

Itu juga dapat dilihat sebagai berikut: jika tiga molekul gas keluar ke udara, tiga molekul lainnya akan kembali ke cairan pada saat yang bersamaan.

Terlalu jenuh

Cairan jenuh dengan gas ketika tekanan internal lebih tinggi dari tekanan eksternal. Dan, sebelum perubahan minimum dalam sistem, itu akan melepaskan kelebihan gas terlarut sampai kesetimbangan dipulihkan.

Aplikasi

- Hukum Henry dapat diterapkan untuk menghitung penyerapan gas inert (nitrogen, helium, argon, dll.) Di berbagai jaringan tubuh manusia, dan bahwa bersama dengan teori Haldane adalah dasar dari tabel dekompresi.

- Aplikasi penting adalah saturasi gas dalam darah. Ketika darah tidak jenuh, gas larut di dalamnya, sampai jenuh dan berhenti larut lebih banyak. Setelah ini terjadi, gas terlarut dalam darah masuk ke udara.

- Gasifikasi minuman ringan adalah contoh dari hukum Henry yang diterapkan. Minuman ringan mengandung CO₂ dilarutkan di bawah tekanan tinggi, sehingga mempertahankan masing-masing komponen gabungan yang menyusunnya; dan juga, ia mempertahankan rasa yang khas lebih lama.

Ketika botol soda terbuka, tekanan pada cairan berkurang, melepaskan tekanan di tempat.

Karena tekanan pada cairan sekarang lebih rendah, kelarutan CO₂ itu turun dan melarikan diri ke atmosfer (dapat dilihat pada pendakian gelembung dari bawah).

- Ketika seorang penyelam turun ke kedalaman yang lebih besar, nitrogen yang dihirup tidak bisa lepas karena tekanan eksternal mencegahnya, larut dalam darah individu.

Ketika penyelam cepat naik ke permukaan, di mana tekanan eksternal menjadi lebih rendah, nitrogen mulai menggelembung di dalam darah.

Ini menyebabkan apa yang dikenal sebagai ketidaknyamanan dekompresi. Karena alasan inilah penyelam diminta naik perlahan, sehingga nitrogen keluar lebih lambat dari darah.

- Studi tentang efek penurunan oksigen molekuler (O₂) larut dalam darah dan jaringan pendaki gunung atau praktisi kegiatan yang melibatkan tinggal lama di ketinggian tinggi, serta di penghuni tempat yang agak tinggi.

- Penelitian dan peningkatan metode yang digunakan untuk menghindari bencana alam yang dapat disebabkan oleh keberadaan gas terlarut dalam badan air besar yang dapat dilepaskan dengan kejam.

Contohnya

Hukum Henry hanya berlaku ketika molekul-molekulnya berada dalam kesetimbangan. Berikut ini beberapa contohnya:

- Dalam larutan oksigen (O₂) dalam aliran darah molekul ini dianggap kurang larut dalam air, meskipun kelarutannya meningkat pesat karena tingginya kandungan hemoglobin di dalamnya. Dengan demikian, setiap molekul hemoglobin dapat berikatan dengan empat molekul oksigen yang dilepaskan dalam jaringan untuk digunakan dalam metabolisme.

- Pada tahun 1986 ada awan tebal karbon dioksida yang tiba-tiba dikeluarkan dari Danau Nyos (terletak di Kamerun), mencekik sekitar 1.700 orang dan sejumlah besar hewan, yang dijelaskan oleh undang-undang ini..

- Kelarutan yang dimanifestasikan oleh gas tertentu dalam spesies cair biasanya meningkat dengan meningkatnya tekanan gas, meskipun pada tekanan tinggi tertentu ada pengecualian tertentu, seperti molekul nitrogen (N₂).

- Hukum Henry tidak berlaku ketika ada reaksi kimia antara zat yang bertindak sebagai zat terlarut dan zat yang bertindak sebagai pelarut; Tersebut adalah kasus elektrolit, seperti asam klorida (HCl).

Referensi

1. Crockford, H.D., Knight Samuel B. (1974). Dasar-dasar fisikokimia. (Ed. 6). Editorial C.E.C.S.A., Meksiko. P 111-119.
2. Para editor Encyclopaedia Britannica. (2018). Hukum Henry. Diperoleh pada 10 Mei 2018, dari: britannica.com
3. Byju (2018). Apa itu hukum Henry? Diperoleh pada 10 Mei 2018, dari: byjus.com
4. Leisurepro & Aquaviews. (2018). Hukum Henry Diperoleh pada 10 Mei 2018, dari: leisurepro.com
5. Yayasan Annenberg. (2017). Bagian 7: Hukum Henry. Diperoleh pada 10 Mei 2018, dari: learner.org
6. Monica Gonzalez (25 April 2011). Hukum Henry. Diperoleh pada 10 Mei 2018, dari: quimica.laguia2000.com
7. Ian Myles (24 Juli 2009). Penyelam [Gambar] Diperoleh pada 10 Mei 2018, dari: flickr.com