Versione italiana
Esercizi sulla Legge di Henry
1. Cos'è la Legge di Henry?
La legge di Henry descrive la solubilità di un gas in un liquido a una data temperatura. Essa afferma che, a una temperatura costante, la quantità di gas disciolto in un liquido è proporzionale alla pressione parziale del gas sopra il liquido.
Formula
La legge di Henry può essere espressa matematicamente come:
C = k_H \cdot P
dove:
- C è la concentrazione del gas disciolto (in mol/L),
- k_H è la costante di Henry (in mol/(L·atm)),
- P è la pressione parziale del gas (in atm).
2. Fattori che Influenzano la Legge di Henry
- Temperatura: La solubilità dei gas in un liquido generalmente diminuisce con l'aumento della temperatura.
- Natura del Gas: Diversi gas hanno diverse costanti di Henry, che riflettono la loro solubilità in un dato solvente.
3. Esercizi
Esercizio 1: Calcolo della Solubilità di un Gas
Domanda: Se la costante di Henry per il gas ossigeno (O₂) in acqua è k_H = 1.3 \, \text{mol/(L*atm)} e la pressione parziale dell'ossigeno è P = 0.21 \, \text{atm}, qual è la concentrazione di ossigeno disciolto in acqua?
Soluzione:
Utilizzando la legge di Henry:
C = k_H \cdot P
Sostituendo i valori:
C = 1.3 \, \text{mol/(L*atm)} \cdot 0.21 \, \text{atm} = 0.273 \, \text{mol/L}
Esercizio 2: Variazione della Pressione
Domanda: Se la pressione parziale di un gas raddoppia, come cambia la concentrazione del gas disciolto?
Soluzione:
Secondo la legge di Henry, se la pressione P raddoppia, anche la concentrazione C raddoppia, poiché sono direttamente proporzionali.
Esercizio 3: Effetto della Temperatura
Domanda: Se la costante di Henry per un gas aumenta con l'aumento della temperatura, cosa significa per la solubilità del gas?
Soluzione:
Un aumento della costante di Henry k_H indica che la solubilità del gas diminuisce con l'aumento della temperatura. Ciò significa che a temperature più elevate, meno gas sarà disciolto nel liquido.
English version
Henry's Law Exercises
1. What is Henry's Law?
Henry's Law describes the solubility of a gas in a liquid at a given temperature. It states that, at a constant temperature, the amount of gas dissolved in a liquid is proportional to the partial pressure of the gas above the liquid.
Formula
Henry's Law can be expressed mathematically as:
C = k_H \cdot P
where:
- C is the concentration of the dissolved gas (in mol/L),
- k_H is Henry's constant (in mol/(L atm)),
- P is the partial pressure of the gas (in atm).
2. Factors that Affect Henry's Law
- Temperature: The solubility of gases in a liquid generally decreases as the temperature increases.
- Nature of Gas: Different gases have different Henry constants, which reflect their solubility in a given solvent.
3. Exercises
Exercise 1: Calculating the Solubility of a Gas
Question: If the Henry constant for oxygen gas (O₂) in water is k_H = 1.3 \, \text{mol/(L*atm)} and the partial pressure of oxygen is P = 0.21 \, \text{atm}, what is the concentration of dissolved oxygen in water?
Solution:
Using Henry's law:
C = k_H \cdot P
Substituting the values:
C = 1.3 \, \text{mol/(L*atm)} \cdot 0.21 \, \text{atm} = 0.273 \, \text{mol/L}
Exercise 2: Pressure Change
Question: If the partial pressure of a gas doubles, how does the concentration of the dissolved gas change?
Solution:
According to Henry's law, if the pressure P doubles, the concentration C also doubles, since they are directly proportional.
Exercise 3: Temperature Effect
Question: If the Henry's constant for a gas increases with increasing temperature, what does this mean for the solubility of the gas?
Solution:
An increase in the Henry constant k_H indicates that the solubility of the gas decreases with increasing temperature. This means that at higher temperatures, less gas will be dissolved in the liquid.
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