Химия для студентов-медиков: общая, физическая и коллоидная химия. Практикум-рабочая тетрадь

ЗАДАНИЕ 2

Растворимость газов в воде

Растворение в жидкостях даже достаточно больших объёмов газов не приводит к существенному росту объёма раствора по сравнению с объёмом взятого растворителя и при решении задач можно с хорошей точностью принять, что объём раствора равен объёму растворителя. Кроме того, говоря о растворимости газов в воде и других жидкостях, нужно помнить, что это характеристика насыщенного раствора данного газа и она зависит от его химической природы, температуры и парциального давления над раствором.

При повышении температуры жидкости растворимость газов в ней падает, поэтому, например, удаление газов из воды достигается её кипячением. С другой стороны, рост парциального давления приводит к увеличению растворимости.

Химическая природа газа проявляется в том, что одни имеют аномально большую растворимость в воде, например, аммиак, галогенводороды, а другие образуют очень разбавленные растворы. К последним относятся газы, которые химически не взаимодействуют с водой – водород, азот, кислород, инертные газы, угарный и углекислый газы, газообразные углеводороды и др.

Их растворимость при постоянной температуре описывается законом Генри:

p = K

· x,

где p – парциальное давление растворенного компонента над раствором, x – его мольная доля в насыщенном растворе, K

– константа Генри, имеющая размерность давления – Па, атм или мм рт.ст.

При расчете растворимости газов в воде закон Генри представляют в более удобном виде:

c = K

* · p, где c – молярная концентрация газа в насыщенном растворе (моль/дм

), p – парциальное давление газа над раствором, K

* – константа Генри, имеющая размерность моль / (дм

·давление).

Проведем пересчет констант Генри K

, Па (из справочника) в K

*, моль / (дм

·атм). Поскольку 1 атм = 101325 Па, то пересчет K

, атм = K

, Па / 101325

Данные таблицы соответствуют температуре 298 К = 25 °С:

Задание: рассчитайте растворимость указанных компонентов воздуха в воде при 25 °С

Пример:

c = K

* · p

с(О

) = 1,28·10

· 1 · 0,2095 = 2,682·10

моль/дм

= 6,55 мл/дм

Расчет для азота – N

:_____________________________________

Расчет для угарного газа – CO_____________________________________

Часть 3.

Домашнеее задание

1. Сформулируйте определения понятий валентность, химическая связь, степень окисления. В чем разница между ними?

2.