Qu'est-ce que la loi de Henry ?
La loi de Henry énonce que la quantité d'un gaz dissous dans un liquide est directement proportionnelle à la pression partielle de ce gaz au-dessus du liquide (à température constante). Dans la forme utilisée par ce calculateur, la concentration dissoute s'écrit \(C = k_H \times P\), où C désigne la concentration molaire du gaz dissous (mol/L), kH la constante de solubilité de la loi de Henry (mol/(L·atm)) et P la pression partielle du gaz (atm).
Comment utiliser ce calculateur
Saisissez la constante de Henry correspondant à votre couple gaz–solvant (ce sont des valeurs tabulées qui dépendent de la température) ainsi que la pression partielle du gaz. Le calculateur multiplie les deux pour vous renvoyer la concentration dissoute à l'équilibre. Par exemple, la constante de l'oxygène dans l'eau autour de 25 °C est d'environ 0,0013 mol/(L·atm) ; pour le dioxyde de carbone, elle avoisine 0,034 mol/(L·atm).
La formule expliquée
La loi de Henry s'explique par le fait qu'à l'équilibre, la vitesse à laquelle les molécules de gaz entrent dans le liquide est égale à celle à laquelle elles en sortent. Augmenter la pression partielle pousse davantage de molécules en solution, ce qui fait croître la concentration de façon linéaire. La constante kH traduit la « solubilité » d'un gaz donné dans un solvant donné : plus kH est élevée, plus le gaz se dissout à pression identique. Notez que kH diminue lorsque la température augmente, ce qui explique pourquoi un soda tiède perd ses bulles plus vite.
Exemple concret
Supposons que du CO₂ soit maintenu au-dessus de l'eau à une pression partielle de 2,0 atm, avec \(k_H = 0{,}034 \text{ mol/(L}\cdot\text{atm)}\). Alors $$C = 0{,}034 \times 2{,}0 = 0{,}068 \text{ mol/L}$$ de CO₂ dissous. Doublez la pression et la concentration dissoute double elle aussi.
FAQ
Quelles unités sont utilisées ? Cette version emploie la forme de concentration : kH en mol/(L·atm), P en atm, ce qui donne C en mol/L. D'autres conventions expriment kH sous la forme d'un rapport pression sur concentration : vérifiez donc toujours à quelle forme correspond votre constante tabulée.
La température a-t-elle une importance ? Oui. Les constantes de la loi de Henry dépendent de la température : utilisez une valeur de kH mesurée à la température de votre système pour obtenir des résultats fiables.
La relation est-elle vraiment linéaire ? La loi de Henry est une approximation valable en solution idéale diluée. Elle se vérifie bien aux pressions partielles faibles à modérées, mais devient inexacte aux très hautes pressions ou pour les gaz qui réagissent avec le solvant.
