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Loi de Raoult et loi de Henry pour les solutions diluées

1900
  • François-Marie Raoult
  • William Henry
Un chimiste mesure la solubilité des gaz en laboratoire pour des applications de chimie physique.

(Image générée à titre d'illustration uniquement)

Dans une solution binaire diluée, le solvant (composant majoritaire) obéit approximativement à La loi de Raoult, tandis que le soluté (composant minoritaire) obéit à la loi de Henry. La loi de Henry stipule que la dissociation partielle du soluté pression est proportionnel à sa fraction molaire ([latex]P_{solute} = K_H x_{solute}[/latex]), où [latex]K_H[/latex] est la constante de la loi de Henry. La loi de Raoult est un cas limite où [latex]K_H = P_{solvent}^*[/latex].

Cette relation offre une relation plus complète thermodynamique Description des solutions réelles et diluées. La loi de Raoult s'applique bien au solvant car ses molécules sont majoritairement entourées d'autres molécules de solvant, un environnement similaire à celui du liquide pur. La fraction molaire de xsolvant est proche de 1 et son comportement est quasi idéal. Son environnement chimique est pratiquement inchangé par rapport à l'état pur.

À l'inverse, les molécules de soluté sont peu nombreuses et entièrement entourées de molécules de solvant. Cet environnement est très différent de celui du soluté pur. Par conséquent, sa tendance à passer en phase vapeur n'est pas proportionnelle à sa pureté. pression de vapeur mais à une constante empirique, KH, qui reflète les interactions spécifiques soluté-solvant. La loi de Henry décrit ce comportement. L'équation de Gibbs-Duhem démontre mathématiquement que si un composant d'un mélange binaire obéit à la loi de Raoult sur un certain intervalle de concentration, l'autre composant obéit nécessairement à la loi de Henry dans le même intervalle. Les deux lois décrivent ainsi les comportements limites aux deux extrémités de l'intervalle de concentration pour tout mélange binaire.

UNESCO Nomenclature: 2209
– Chimie Physique

Taper

Système abstrait

Perturbation

Substantiel

Usage

Utilisation généralisée

Précurseurs

  • La loi de Raoult (1887)
  • Loi d'Henry (1803)
  • Loi de Dalton sur les pressions partielles
  • Développement du concept de fraction molaire
  • Équation de Gibbs-Duhem, qui relie mathématiquement les deux lois

Applications

  • calcul de la solubilité des gaz dans les liquides (par exemple, carbonatation des boissons)
  • sciences de l'environnement (par exemple, échanges gazeux entre l'atmosphère et les océans)
  • procédés de génie chimique impliquant l'absorption et le stripping de gaz
  • physiologie (par exemple, transport de l'oxygène et du dioxyde de carbone dans le sang)
  • anesthésiologie pour déterminer les concentrations de gaz

Brevets:

NA

Idées d'innovations potentielles

  • développement d'épurateurs de gaz à haute efficacité pour le contrôle de la pollution industrielle
  • création de branchies artificielles pour appareils respiratoires sous-marins
  • engineering of advanced capture du carbone technologies using liquid solvents
  • conception de capteurs de gaz dissous dans le diagnostic médical
  • formulation de mélanges de gaz anesthésiques stables pour la chirurgie
  • optimisation des mélanges gazeux de plongée sous-marine pour prévenir les accidents de décompression
  • développement d'emballages sous atmosphère modifiée pour prolonger la durée de conservation des aliments
  • creation of microfluidique devices for studying gas-liquid reactions at small scales
  • ingénierie de bioréacteurs à transfert d'oxygène amélioré pour les cultures cellulaires
  • modélisation prédictive de la dissolution du gaz volcanique dans le magma
Lié à : loi de Henry, loi de Raoult, solution diluée, soluté, solvant, constante de la loi de Henry, solubilité des gaz, pression partielle, fraction molaire, Gibbs-Duhem.

Contexte historique

Loi de Raoult et loi de Henry pour les solutions diluées

1899
1900
1900
1900
1900
1900
1900
1896
1900
1900
1900
1900
1900
1900
1900

(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

10e année anniversaire

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