Cómo calcular la concentración de gas en un líquido
la ley de Henry gobierna la cantidad de gas que se disolverá en un líquido. Matemáticamente, la ley de Henry se expresa como p = kc, donde p representa la presión parcial del gas sobre el líquido, k representa el coeficiente de la ley de Henry para el gas dado y líquido y c representa la concentración en el líquido, por lo general en unidades de moles por litro. O, reorganizado para resolver la concentración de gas, esta ecuación se convierte en c = p / k.
instrucciones
1 Referencia a una tabla de referencia, como la prevista en los recursos, para determinar el coeficiente de la ley de Henry para el compuesto bajo investigación. El coeficiente para el dióxido de carbono en agua a 25 grados Celsius, por ejemplo, es 0,034 moles por litro por atmósfera, o 0,034 mol / L / atm, a veces escrito como molaridad por atmósfera, M / atm.
2 Convertir constante de la ley de Henry a las unidades de atmósferas por mol por litro, atm / mol / L, tomando el recíproco del valor en mol / L / atm. Para el dióxido de carbono, esto da 1 / 0,034 = 29,4 atm / mol / L.
3 Determinar la fracción molar del gas si el gas por encima del líquido representa una mezcla. Fracción molar se obtiene dividiendo los moles del gas en cuestión por los moles totales de todos los gases. Los moles de una sustancia se da dividiendo su masa por su peso molecular, tal como se calcula a partir de los pesos atómicos de la tabla periódica de los elementos. Tenga en cuenta que la fracción molar de un gas en una mezcla es también equivalente a la composición por ciento en volumen dividido por 100. Aire, por ejemplo, contiene 20,95 por ciento de oxígeno y la fracción molar de oxígeno en el aire es 0,2095.
4 Calcular la presión parcial del gas por encima del líquido multiplicando la fracción molar del gas en la mezcla por la presión total. Para un líquido abierto a la atmósfera, la presión total representa la presión atmosférica actual. Si usted no sabe la presión atmosférica actual y no tienen acceso a un barómetro para medir, entonces suponer una presión de 1,00 atmósferas. Por lo tanto, en el caso de oxígeno, 0.2095 * 1,00 atmósferas = 0.2095 atmósferas.
5 Calcular la concentración de gas en el líquido de acuerdo con c = p / k. En el caso del oxígeno sobre el agua a 1,00 ambiente y una presión parcial de 0.2120 atmósferas, c = (0,2095 atm) / (29,4 atm / L / mol) = 0.00713 moles por litro, mol / L. Esto representa la concentración de gas dióxido de carbono en el agua líquida. Este valor también puede expresarse en unidades de gramos por mol, g / mol, multiplicando por el peso molecular del gas. En este caso, el peso molecular del dióxido de carbono es 44.01 gramos por mol, por lo tanto 0,00713 * 44.01 = 0.314 g / L.