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Lei de Raoult e Lei de Henry para Soluções Diluídas

1900
  • François-Marie Raoult
  • William Henry
Chemist measuring gas solubility in a laboratory for physical chemistry applications.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

Em uma solução binária diluída, o solvente (componente majoritário) obedece aproximadamente a Lei de Raoult, enquanto o soluto (componente minoritário) obedece à lei de Henry. A lei de Henry afirma que a fração parcial do soluto pressão é proporcional à sua fração molar ([latex]P_{soluto} = K_H x_{soluto}[/latex]), onde [latex]K_H[/latex] é a constante da lei de Henry. A lei de Raoult é um caso limite onde [latex]K_H = P_{solvente}^*[/latex].

Essa relação proporciona uma experiência mais completa. termodinâmica Descrição de soluções reais e diluídas. A lei de Raoult funciona bem para o solvente porque suas moléculas são predominantemente cercadas por outras moléculas de solvente, um ambiente semelhante ao do líquido puro. A fração molar [latex]x_{solvente}[/latex] é próxima de 1 e seu comportamento é quase ideal. Seu ambiente químico permanece essencialmente inalterado em relação ao seu estado puro.

Por outro lado, as moléculas do soluto são escassas e estão completamente rodeadas por moléculas do solvente. Este ambiente é muito diferente do ambiente do soluto puro. Portanto, a sua tendência para escapar para a fase vapor não é proporcional à sua pureza. pressão de vapor mas a uma constante empírica, [latex]K_H[/latex], que reflete as interações específicas soluto-solvente. A lei de Henry captura esse comportamento. A equação de Gibbs-Duhem prova matematicamente que, se um componente em uma mistura binária obedece à lei de Raoult em uma determinada faixa de concentração, o outro componente deve obedecer à lei de Henry na mesma faixa. As duas leis, portanto, descrevem os comportamentos limite nos dois extremos da faixa de concentração para qualquer mistura binária.

UNESCO Nomenclature: 2209
Química Física

Tipo

Sistema abstrato

Interrupção

Substancial

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • Lei de Raoult (1887)
  • Lei de Henrique (1803)
  • Lei de Dalton das pressões parciais
  • Desenvolvimento do conceito de fração molar
  • Gibbs-Duhem equation, which mathematically links the two laws

Aplicações

  • Cálculo da solubilidade de gases em líquidos (ex.: carbonatação de bebidas)
  • ciências ambientais (ex.: troca gasosa entre a atmosfera e os oceanos)
  • processos de engenharia química envolvendo absorção e remoção de gases
  • fisiologia (ex.: transporte de oxigênio e dióxido de carbono no sangue)
  • anestesiologia para determinar concentrações de gases

Patentes:

NA

Ideias de Inovação Potencial

  • development of high-efficiency gas scrubbers for industrial pollution control
  • creation of artificial gills for underwater breathing apparatuses
  • engineering of advanced captura de carbono technologies using liquid solvents
  • design of sensors for dissolved gases in medical diagnostics
  • formulation of stable anesthetic gas mixtures for surgery
  • optimization of deep-sea diving gas mixtures to prevent decompression sickness
  • development of modified atmosphere packaging for extending food shelf life
  • creation of microfluídica devices for studying gas-liquid reactions at small scales
  • engineering of bioreactors with enhanced oxygen transfer for cell cultures
  • predictive modeling of volcanic gas dissolution in magma
Relacionado a: Lei de Henry, Lei de Raoult, solução diluída, soluto, solvente, constante da lei de Henry, solubilidade de gases, pressão parcial, fração molar, Gibbs-Duhem.

Contexto histórico

Lei de Raoult e Lei de Henry para Soluções Diluídas

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

(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

10º ano aniversário

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