亨利定律

亨利定律，是由威廉·亨利所发现的一个气体的定律。这个式子说明在常温下且密闭的容器中，溶于某溶剂的某气体之体积摩尔浓度，会正好与此溶液达成平衡的气体分压成正比。亨利定律的公式为：取自然对数后，这个公式会让我们更容易了解。某些气体的常数如下：当这些气体溶解于S.T.P.的水中时，其选用之浓度表示法应为体积摩尔浓度，L为溶液的升数；atm为溶液上的气体分压；mol为溶于溶剂中的摩尔数。值得注意的是：亨利常数的k值会随着溶剂和温度变化。亨利定律与拉乌尔定律都和其蒸气压的成分对浓度有关。且我们可以以更简单的方式替换式子中的摩尔浓度为摩尔分数。当选用的是摩尔分数而不是体积摩尔浓度时，k值与其单位均会改变。两者间不同处在于，p*是某一物质的平衡蒸气压，因此亨利常数kH是不同于p*的值。另外，亨利定律是由混合相中实验所产生而非纯物质。 如果此溶液为理想溶液（虽然几乎都不是），则所有的成分均会遵守拉乌尔定律。在大部分的反应系统中，只有稀薄溶液才可以适用。在这种情况下，溶质遵守亨利定律；而溶剂遵守拉乌尔定律。偏摩尔量的集合公式可以证明此种关系。下列有许多不同的亨利常数表达法：其中:这些常数的表达方式只是原来常数的倒数而已，如同上表中各项的比较。既然不同形式的kH值都可以当作亨利常数的表达方式，因此在研读这类资料时，应该更加留意亨利定律的形式。 另一点，亨利定律的适用范围有限制，他只适用于微溶的状态下。因此，越是不理想的情况下，其对浓度的依存性就越小，也就越不符合。 他也只适用于未发生化学反应的溶液中。二氧化碳就是个例子，它与水混合会迅速反应成碳酸。当温度改变的时候，亨利常数随即改变。这也就是为什么人们喜欢将它称作亨利系数的原因。下列即是温度与亨利常数的关系：其中 Θ {displaystyle Theta } (Theta) 指的是标准温度(298K)。下面列出了上列方程的一些常数Ｃ值（以凯氏温标为单位）气体的溶解度会随着温度的增加而越来越小。像加热溶有氮气的水从25 °C 至 95 °C，其溶解度会下降成原来的43%，当加热的时候，Ｃ值也跟着改变了，因此Ｃ值也可以计作：其中 Δ s o l v H {displaystyle Delta _{solv}H,} 为溶解热；R为理想气体常数。在地球物理学中亨利定律表示惰性气体溶解在硅酸中的量。用法如：其中：