Casa » Raoult’s Law and Henry’s Law for Dilute Solutions

Raoult’s Law and Henry’s Law for Dilute Solutions

1900
  • François-Marie Raoult
  • William Henry

In a dilute binary solution, the solvent (major component) approximately obeys Raoult’s law, while the solute (minor component) obeys Henry’s law. Henry’s law states the solute’s partial pressure is proportional to its mole fraction ([latex]P_{solute} = K_H x_{solute}[/latex]), where [latex]K_H[/latex] is the Henry’s law constant. Raoult’s law is a limiting case where [latex]K_H = P_{solvent}^*[/latex].

This relationship provides a more complete thermodynamic description of real, dilute solutions. Raoult’s law works well for the solvent because its molecules are predominantly surrounded by other solvent molecules, an environment similar to the pure liquid. The mole fraction [latex]x_{solvent}[/latex] is close to 1, and its behavior is nearly ideal. Its chemical environment is essentially unchanged from its pure state.

Conversely, the solute molecules are scarce and are entirely surrounded by solvent molecules. This environment is very different from that of the pure solute. Therefore, its tendency to escape into the vapor phase is not proportional to its pure vapor pressure but to an empirical constant, [latex]K_H[/latex], which reflects the specific solute-solvent interactions. Henry’s law captures this behavior. The Gibbs-Duhem equation mathematically proves that if one component in a binary mixture obeys Raoult’s law over a certain concentration range, the other component must obey Henry’s law in the same range. The two laws thus describe the limiting behaviors at the two extremes of the concentration range for any binary mixture.

UNESCO Nomenclature: 2209
– Physical Chemistry

Tipo

Sistema astratto

Interruzione

Sostanziale

Utilizzo

Uso diffuso

Precursori

  • Raoult’s law (1887)
  • Henry’s law (1803)
  • Dalton’s law of partial pressures
  • Sviluppo del concetto di frazione molare
  • Equazione di Gibbs-Duhem, che collega matematicamente le due leggi

Applicazioni

  • calcolo della solubilità dei gas nei liquidi (ad esempio, carbonatazione delle bevande)
  • scienze ambientali (ad esempio, scambio di gas tra atmosfera e oceani)
  • processi di ingegneria chimica che coinvolgono l'assorbimento e lo stripping del gas
  • fisiologia (ad esempio, trasporto di ossigeno e anidride carbonica nel sangue)
  • anestesiologia per la determinazione delle concentrazioni di gas

Brevetti:

NA

Potenziali idee innovative

Livelli! Iscrizione richiesta

Per accedere a questo contenuto devi essere un membro di !Professionals (100% free)!

Iscriviti ora

Siete già membri? Accedi
Related to: Henry’s law, Raoult’s law, dilute solution, solute, solvent, Henry’s law constant, gas solubility, partial pressure, mole fraction, Gibbs-Duhem.

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

DISPONIBILE PER NUOVE SFIDE
Ingegnere meccanico, responsabile di progetto, ingegneria di processo o ricerca e sviluppo
Sviluppo efficace del prodotto

Disponibile per una nuova sfida con breve preavviso.
Contattami su LinkedIn
Integrazione di componenti elettronici in plastica e metallo, progettazione in base ai costi, GMP, ergonomia, dispositivi e materiali di consumo di medio-alto volume, produzione snella, settori regolamentati, CE e FDA, CAD, Solidworks, Lean Sigma Black Belt, ISO 13485 in ambito medico

Stiamo cercando un nuovo sponsor

 

La tua azienda o istituzione si occupa di tecnica, scienza o ricerca?
> inviaci un messaggio <

Ricevi tutti i nuovi articoli
Gratuito, no spam, email non distribuita né rivenduta

oppure puoi ottenere la tua iscrizione completa -gratuitamente- per accedere a tutti i contenuti riservati >Qui<

Contesto storico

(se la data non è nota o non è rilevante, ad esempio "meccanica dei fluidi", viene fornita una stima approssimativa della sua notevole comparsa)

Principi di invenzione, innovazione e tecnica correlati

Torna in alto

Potrebbe anche piacerti