Comment calculer la concentration de gaz dans un liquide

July 11

Comment calculer la concentration de gaz dans un liquide


La loi de Henry régit la quantité de gaz qui se dissout dans un liquide. Mathématiquement, la loi de Henry est exprimé en p = kc, où p représente la pression partielle du gaz dans le liquide, k représente le coefficient de la loi de Henry pour le gaz et le liquide, et c donnée représente la concentration dans le liquide, habituellement en unités de moles par litre. Ou, réarrangé pour résoudre pour la concentration de gaz, cette équation devient c = p / k.

Instructions

1 Reportez-vous à une table de référence, telle que celle prévue dans les ressources, afin de déterminer le coefficient de la loi de Henry pour le composé à l'étude. Le coefficient de dioxyde de carbone dans l'eau à 25 degrés Celsius, par exemple, est de 0,034 mole par litre et par atmosphère, soit 0,034 mol / L / atm, parfois par molarité par atmosphère, M / atm.

2 Convertir la constante de Henry à des unités d'atmosphères par mole par litre, atm / mol / L, en prenant l'inverse de la valeur en mol / L / atm. Pour le dioxyde de carbone, ce qui donne 1 / 0,034 = 29,4 atm / mol / L.

3 Déterminer la fraction molaire du gaz lorsque le gaz au-dessus du liquide représente un mélange. fraction molaire sont données en divisant les moles du gaz en question par le nombre total de moles de tous les gaz. Le nombre de moles d'une substance est donnée en divisant sa masse par son poids moléculaire, calculé à partir des poids atomiques du tableau périodique des éléments. On notera que la fraction molaire d'un gaz dans un mélange est équivalente à la composition pour cent en volume d'air divisé par 100. Par exemple, contient 20,95 pour cent d'oxygène, et la fraction molaire d'oxygène dans l'air est 0,2095.

4 Calculer la pression partielle du gaz au-dessus du liquide en multipliant la fraction molaire du gaz dans le mélange par la pression totale. Pour un liquide ouvert à l'atmosphère, la pression totale est la pression atmosphérique actuelle. Si vous ne connaissez pas la pression atmosphérique actuelle et ne pas avoir accès à un baromètre pour mesurer, puis assumer une pression de 1,00 atmosphères. Ainsi, dans le cas de l'oxygène, 0.2095 * 1.00 atmosphères = 0.2095 atmosphères.

5 Calculer la concentration de gaz dans le liquide selon c = p / k. Dans le cas de l'oxygène sur l'eau à 1,00 atmosphère et une pression partielle de 0.2120 atmosphères, c = (0,2095 atm) / (29,4 atm / L / mol) = 0.00713 moles par litre, mol / L. Cela représente la concentration du gaz de dioxyde de carbone dans l'eau liquide. Cette valeur peut également être exprimée en unités de grammes par mole, en g / mol, en multipliant par le poids moléculaire du gaz. Dans ce cas, le poids moléculaire du dioxyde de carbone est 44.01 grammes par mole, ainsi 0,00713 * 44.01 = 0,314 g / L.