Định Luật Henry Là Gì?
Định luật Henry phát biểu rằng lượng khí hòa tan trong một chất lỏng tỉ lệ thuận với áp suất riêng phần của khí đó phía trên bề mặt chất lỏng (ở nhiệt độ không đổi). Theo dạng mà máy tính này sử dụng, nồng độ khí hòa tan được tính bằng \(C = k_H \times P\), trong đó C là nồng độ mol của khí hòa tan (mol/L), \(k_H\) là hằng số độ tan Henry (mol/(L·atm)), còn P là áp suất riêng phần của khí (atm).
Cách Sử Dụng Máy Tính
Hãy nhập hằng số Henry tương ứng với cặp khí–dung môi của bạn (đây là các giá trị tra bảng và phụ thuộc vào nhiệt độ) cùng với áp suất riêng phần của khí. Máy tính sẽ nhân hai giá trị này để cho ra nồng độ khí hòa tan ở trạng thái cân bằng. Ví dụ, hằng số của oxy trong nước ở khoảng 25 °C xấp xỉ 0,0013 mol/(L·atm); còn với carbon dioxide thì khoảng 0,034 mol/(L·atm).
Giải Thích Công Thức
Định luật Henry đúng bởi vì ở trạng thái cân bằng, tốc độ các phân tử khí đi vào chất lỏng bằng đúng tốc độ chúng thoát ra. Khi tăng áp suất riêng phần, nhiều phân tử khí bị đẩy vào dung dịch hơn, khiến nồng độ tăng theo quan hệ tuyến tính. Hằng số \(k_H\) phản ánh mức độ "dễ tan" của một loại khí cụ thể trong một dung môi cụ thể; \(k_H\) càng lớn thì càng nhiều khí hòa tan ở cùng một áp suất. Lưu ý rằng \(k_H\) giảm khi nhiệt độ tăng — đó chính là lý do nước ngọt có ga để ấm sẽ bị nhạt hơi nhanh hơn.
Ví Dụ Minh Họa
Giả sử CO₂ nằm phía trên mặt nước với áp suất riêng phần là 2,0 atm và \(k_H = 0{,}034\) mol/(L·atm). Khi đó $$C = 0{,}034 \times 2{,}0 = 0{,}068 \text{ mol/L}$$ CO₂ hòa tan. Nếu tăng gấp đôi áp suất thì nồng độ khí hòa tan cũng tăng gấp đôi theo.
Câu Hỏi Thường Gặp
Máy tính này dùng đơn vị nào? Phiên bản này sử dụng dạng nồng độ: \(k_H\) tính bằng mol/(L·atm), P tính bằng atm, cho ra C tính bằng mol/L. Một số quy ước khác lại biểu diễn \(k_H\) theo tỉ lệ áp suất trên nồng độ, vì vậy hãy luôn kiểm tra xem hằng số tra bảng của bạn theo dạng nào.
Nhiệt độ có ảnh hưởng không? Có. Hằng số định luật Henry phụ thuộc vào nhiệt độ, nên hãy dùng giá trị \(k_H\) được đo ở đúng nhiệt độ của hệ thống để có kết quả chính xác.
Mối quan hệ này có thực sự tuyến tính không? Định luật Henry là một phép gần đúng cho dung dịch loãng lý tưởng. Nó đúng khá tốt ở áp suất riêng phần thấp đến trung bình, nhưng không còn chính xác ở áp suất rất cao hoặc với những khí phản ứng hóa học với dung môi.
