Welche Form des Henryschen Gesetzes steht hier?

p = k_H c, daher hat k_H die Dimension „Druck / Konzentration“ in den gewählten Einheiten. In der Literatur kommen H = p/x und c = k·p vor — beim Zahlenvergleich muss man die Definitionen ausdrücklich umrechnen.

Warum können Tabellenwerte abweichen?

Salzgehalt (Korrekturen wie nach Setschenow), hoher Druck, Reaktionen in der Lösung und Abweichungen vom Idealzustand ändern die Aktivitäten. Das Modell ist der ideal verdünnte Grenzfall.

Ist ΔH am Schieber streng die partielle molare Lösungsenthalpie?

Das ist ein Lehrparameter: die Steigung ≈ ΔH/R in den Koordinaten ln k_H gegen 1/T in diesem Modell, keine Anpassung an das Experiment.

Henrysches Gesetz

p = k_H c und die Abhängigkeit k_H(T) von ΔH; Löslichkeitskurve c(T) bei konstantem Druck.

Untere Tafel: ln k_H gegen T — steiler bei größerem |ΔH|; die Steigung gegen 1/T liefert van't Hoff.

Diagramme

Zum Modell

Das Henrysche Gesetz verknüpft im verdünnten Grenzfall den Partialdruck des Gases über der Lösung mit seiner Gleichgewichtskonzentration (oder dem Stoffmengenanteil) in der Flüssigkeit. In der linearen Form gilt p = k_H c, also c = p/k_H. Die Konstante k_H hängt von der Temperatur ab: das Lösen liefert einen Enthalpiebeitrag, und man verwendet die kompakte van't-Hoff-Abhängigkeit k_H(T) = k_ref exp((ΔH/R)(1/T − 1/T_ref)) mit Bezug auf 298,15 K. Bei ΔH < 0 (exothermes Lösen) wächst k_H mit T, daher fällt c bei festem p: in kaltem Wasser löst sich das Gas stärker. Die Vorlagen O₂, N₂, CO₂ setzen nur den Lehrmaßstab, keine Tabellenkonstanten; Ionenstärke, Drücke weit von 1 atm und das Gleichgewicht der Formen CO₂/Hydrogencarbonat bleiben unberücksichtigt. Zusätzlich wird ln k_H(T) gezeichnet, damit der Beitrag von ΔH sichtbar ist.

Für wen: Allgemeine Chemie: Gaslöslichkeit, Ozeane, kohlensäurehaltige Getränke; Einführung in den Stoffübergang.

Wichtige Begriffe

Henrysches Gesetz
Henry-Konstante
Gaslöslichkeit
van't-Hoff-Gleichung
Partialdruck
ideal verdünnte Lösung

So funktioniert es

Im verdünnten Grenzfall gilt p = k_H c. Die Konstante k_H(T) ändert sich wie exp((ΔH/R)(1/T − 1/T_ref)); bei ΔH < 0 fällt die Löslichkeit c bei konstantem p mit der Erwärmung. Die Vorlagen O₂, N₂, CO₂ setzen nur die Größenordnung. In den Diagrammen stehen c(T) bei gewähltem p und ln k_H(T).

Wichtige Gleichungen

p = k_H(T) · c ⇒ c = p / k_H(T)

k_H(T) = k_ref · exp((ΔH/R)(1/T − 1/T_ref))

Häufige Fragen

Welche Form des Henryschen Gesetzes steht hier?: p = k_H c, daher hat k_H die Dimension „Druck / Konzentration“ in den gewählten Einheiten. In der Literatur kommen H = p/x und c = k·p vor — beim Zahlenvergleich muss man die Definitionen ausdrücklich umrechnen.
Warum können Tabellenwerte abweichen?: Salzgehalt (Korrekturen wie nach Setschenow), hoher Druck, Reaktionen in der Lösung und Abweichungen vom Idealzustand ändern die Aktivitäten. Das Modell ist der ideal verdünnte Grenzfall.
Ist ΔH am Schieber streng die partielle molare Lösungsenthalpie?: Das ist ein Lehrparameter: die Steigung ≈ ΔH/R in den Koordinaten ln k_H gegen 1/T in diesem Modell, keine Anpassung an das Experiment.

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