Физическая химия

[Тинаева]

Молярные доли азота и кислорода в воздухе при температуре 298 К составляют 0,782 и 0,209. Каковы концентрации (в моляльностях) в сосуде с водой, оставленном открытым на атмосферном воздухе при 298 К?

По закону Генри нашла давление каждого из компонентов. Теперь нужно как то перейти к массе, а точнее к количеству, как это можно сделать?

Изменено 5 Ноября, 2017 в 12:32 пользователем Тинаева

[M_GM]

Закон Генри: С = kP - k -коэффициент учитывающий природу газа (табл.?)

[machdems]

http://tehtab.ru/Guide/GuideMedias/GuideAir/AirSolubilityInWater/

[Тинаева]

K(N2)=8,68*10^9 Па
K(O2)=4,4*10^9 Па

Закон Генри: С = kP - k -коэффициент учитывающий природу газа (табл.?)

K(N2)=8,68*10^9 Па
K(O2)=4,4*10^9 Па

[M_GM]

K(N2)=8,68*10^9 Па

K(O2)=4,4*10^9 Па

Надо разбираться с вашими коэффициентами. К какой форме закона Генри они относятся, для какого способа выражения концентрации.

Возможно для такой k= P/x,

где х - мольная доля растворенного газа

Найдя мольную долю можно найти и моляльность

По закону Генри нашла давление каждого из компонентов. 

Вот это мне непонятно, что вы сделали.

Парциальное давление каждого компонента находится по формуле p_i = P*x_i

Где P - общее давление, в задаче не упоминается, но можно взять 101325 Па

х_i - мольная доля компонента в воздухе

Изменено 5 Ноября, 2017 в 12:56 пользователем M_GM

[Тинаева]

Надо разбираться с вашими коэффициентами. К какой форме закона Генри они относятся, для какого способа выражения концентрации.

Возможно для такой k= P/x,

где х - мольная доля растворенного газа

Найдя мольную долю можно найти и моляльность

Вот это мне непонятно, что вы сделали.

Парциальное давление каждого компонента находится по формуле p_i = P*x_i

Где P - общее давление, в задаче не упоминается, но можно взять 101325 Па

х_i - мольная доля компонента в воздухе

pi=p*xi - закон Рауля (применим для растворителя), у нас же азот и кислород -  вещества, растворённые в каком-то объёме воды(в каком не указано) т.е. для них применим закон Генри р2=k2*x2.  по условию у нас известны мольные доли растворённых веществ и их константы Генри, единственная связь между константой генри и мольной долей - это давление.  нам требуется  найти моляльность азота и кислорода. Cm= n/m, где n-кол-во растворенного в-ва(моль),m-масса растворителя(кг), т.е. воды. и того: у нас нет ни количества веществ, ни массы веществ, ни массы воды. нашла только давление каждого из веществ, что делать дальше не пойму

[M_GM]

pi=p*xi - закон Рауля (применим для растворителя), //pi=p*xi - в данном случае это не закон Рауля и относится не к раствору, а к смеси газов - воздуху

 

у нас же азот и кислород -  вещества, растворённые в каком-то объёме воды(в каком не указано) // изначально они содержатся в воздухе и первая задача - найти их парциальные давления в воздухе

 

по условию у нас известны мольные доли растворённых веществ // неверно. Вам известны их мольные доли в воздухе - никакого отношения к закону Генри они не имеют

Вот найдя парциальные давления каждого газа и используя закон Генри в форме k_i = P_i/x_ip,

где x_ip - мольная доля растворенного газа, а P_i - его парциальное давление в воздухе

вы сможете найти мольную долю газа в растворе

Смотрим для азота: 

P_N2 = 101325*0,782 = 79236 Па

x_N2(p) = P_N2/k_N2 = 79236/8,68*10^9 = 9129*10^-9 = 9,13*10^-6 .

Хотите моляльность? Пожалуйста: 

Берем 1 моль раствора, в нем будет содержаться 9,13*10^-6  моль азота. 

При таком низком содержании растворенного вещества

это практически чистая вода, ее масса будет равна 18 г = 0,018кг

Моляльность Сm = n/m = 9,13*10^-6/0,018 = 507*10^-6 = 5,07*10^-4 моль/кг

 

Проверка по данным растворимости азота

приводит к весьма близкому значению: 5*10^-4 моль/кг

Изменено 5 Ноября, 2017 в 17:58 пользователем M_GM

[Тинаева]

Вот найдя парциальные давления каждого газа и используя закон Генри в форме k_i = P_i/x_ip,

где x_ip - мольная доля растворенного газа, а P_i - его парциальное давление в воздухе

вы сможете найти мольную долю газа в растворе

Смотрим для азота: 

P_N2 = 101325*0,782 = 79236 Па

x_N2(p) = P_N2/k_N2 = 79236/8,68*10^9 = 9129*10^-9 = 9,13*10^-6 .

Хотите моляльность? Пожалуйста: 

Берем 1 моль раствора, в нем будет содержаться 9,13*10^-6  моль азота. 

При таком низком содержании растворенного вещества

это практически чистая вода, ее масса будет равна 18 г = 0,018кг

Моляльность Сm = n/m = 9,13*10^-6/0,018 = 507*10^-6 = 5,07*10^-4 моль/кг

 

Проверка по данным растворимости азота

приводит к весьма близкому значению: 5*10^-4 моль/кг

 

поняла,спасибо большое!)

Изменено 5 Ноября, 2017 в 18:02 пользователем Тинаева