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稀溶液的拉乌尔定律和亨利定律

1900

François-Marie Raoult
William Henry

（图片仅供参考）

在稀二元溶液中，溶剂（主要成分）近似遵循以下规律：拉乌尔定律而溶质（次要成分）则遵循亨利定律。亨利定律指出溶质的部分压力与溶质的摩尔分数成正比（[latex]P_{溶质} = K_H x_{溶质}[/latex]），其中[latex]K_H[/latex]是亨利定律常数。拉乌尔定律是[latex]K_H = P_{溶剂}^*[/latex]的极限情况。

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.

生物修复, 化学, 环境工程, 燃气, 氧气, 物理气相沉积（PVD）, 污染

UNESCO Nomenclature: 2209

物理化学

类型

抽象系统

中断

重大的

用法

广泛使用

前体

拉乌尔定律（1887 年）
亨利定律（1803 年）
道尔顿分压定律
摩尔分数概念的发展
吉布斯-杜恒方程，在数学上将这两个定律联系起来

应用程序

计算气体在液体中的溶解度（例如饮料的碳酸化）
环境科学（例如大气和海洋之间的气体交换）
涉及气体吸收和汽提的化学工程过程
生理学（例如，血液中氧气和二氧化碳的运输）
麻醉学中用于确定气体浓度

专利：

潜在创新理念

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与以下术语相关：亨利定律、拉乌尔定律、稀溶液、溶质、溶剂、亨利定律常数、气体溶解度、分压、摩尔分数、吉布斯-杜亥姆定律。

历史背景

镍镉电池（NiCd）

镍镉电池由瓦尔德马尔·荣格纳（Waldemar Jungner）于1899年发明，以氢氧化镍（NiO(OH)）为正极，以金属镉（Cd）为负极，并使用氢氧化钾（KOH）等碱性电解质。镍镉电池以其较长的循环寿命和良好的低温性能而闻名，但也存在记忆效应和镉的毒性问题。

通过标准氢电极（SHE）进行测量

单个电极的绝对电化学势无法测量。相反，电位是相对于一个普遍接受的参照物进行测量的。标准氢电极（SHE）是主要参照物，在标准条件下（1 M [latex]H^+[/latex] 浓度、1 bar [latex]H_2[/latex] 气体、298 K），其电位正好为 0 伏。所有其他标准电极电位都是相对于这个零点报告的。

升华净化

升华是一种用于纯化化合物（尤其是挥发性固体）的实验室技术。将不纯的固体缓慢加热（通常在减压条件下），使其直接升华为气体。然后，该气体以纯固体的形式沉积在冷却的表面上（称为冷指），而非挥发性杂质则留在原始容器中。

稀溶液的拉乌尔定律和亨利定律

色温

色温是可见光的一种特性，用于测量其色调，范围从暖色（淡黄色）到冷色（淡蓝色）。色温定义为理想黑体辐射体（其辐射光的色调与光源的色调相似）的温度。其测量单位为开尔文 (K)。

应变分析中的莫尔圆

莫尔圆的原理也可以直接用于分析点的二维应变状态。将法向应力（[latex]\sigma[/latex] ）替换为法向应变（[latex]\epsilon[/latex] ），将剪切应力（[latex]\tau[/latex] ）替换为一半的剪切应变（[latex]\gamma/2[/latex] ），就可以构建一个类似的圆。该图形工具有助于确定主应变和最大剪切应变。.

伽利略大炮 - 堆叠球碰撞中的速度倍增

伽利略大炮通过连续的一维弹性碰撞演示了速度倍增。当一叠质量逐渐减小的球被投下时，底部的球会反弹并与上面的球发生碰撞。在理想情况下，大质量的 [latex]m_1[/latex] 以 [latex]v[/latex] 的速度反弹，并撞上以 [latex]v[/latex] 的速度向下运动的小质量的 [latex]m_2[/latex]，小质量的球以接近 [latex]3v[/latex] 的速度向上推进。.

1899

1900

1896

1900

塞曼效应

塞曼效应是指在施加外部静磁场时，原子谱线分裂成多个分量的现象。这种分裂的发生是因为磁场与原子轨道和自旋角动量相关的磁偶极矩相互作用，从而改变了电子的能级，这一现象对于探测原子结构至关重要。

电化学势和热力学平衡

在一个处于热力学平衡的系统中，任何给定的带电物种 `i` 的电化学势 [latex]\bar\{mu}_i [/latex] 必须在所有相中保持一致。如果存在梯度（[latex]\nabla \bar{mu}_i \neq 0[/latex]），离子将自发地从电位较高的区域向电位较低的区域移动，从而产生电流或通量，直到消除梯度并重建平衡。