Qual forma da lei de Henry está aqui?

p = k_H c, por isso k_H tem dimensão «pressão / concentração» nas unidades escolhidas. Na literatura aparecem H = p/x e c = k·p — ao comparar números é preciso converter as definições.

Por que os dados de tabela podem não bater?

Salinidade (correções do tipo Setchenov), pressão alta, reações na solução e desvios da idealidade mudam as atividades. O modelo é o limite diluído ideal.

O ΔH do controle é de fato a entalpia molar parcial de dissolução?

É um parâmetro didático: a inclinação ≈ ΔH/R em coordenadas ln k_H versus 1/T neste modelo, não um ajuste ao experimento.

Lei de Henry

p = k_H c e a dependência k_H(T) com ΔH; curva de solubilidade c(T) a pressão constante.

Painel de baixo: ln k_H vs T — mais íngreme com |ΔH| maior; a inclinação em 1/T dá van't Hoff.

Gráficos

Sobre o modelo

A lei de Henry, no limite diluído, liga a pressão parcial do gás sobre a solução à sua concentração de equilíbrio (ou fração molar) no líquido. Na forma linear p = k_H c, donde c = p/k_H. O coeficiente k_H depende da temperatura: a dissolução traz um termo entálpico, e usa-se a dependência compacta de van't Hoff k_H(T) = k_ref exp((ΔH/R)(1/T − 1/T_ref)), ancorada em 298,15 K. Com ΔH < 0 (dissolução exotérmica) k_H cresce com T, por isso c a p fixo cai: em água fria o gás se dissolve mais. Os casos O₂, N₂ e CO₂ só fixam a escala didática, não constantes de tabela; força iônica, pressões longe de 1 atm e o equilíbrio das formas CO₂/bicarbonato ficam de fora. Constrói-se ainda ln k_H(T), para aparecer o papel de ΔH.

Para quem: Química geral: solubilidade de gases, oceanos, bebidas gaseificadas; introdução à transferência de massa.

Conceitos-chave

lei de Henry
constante de Henry
solubilidade de um gás
equação de van't Hoff
pressão parcial
solução diluída ideal

Como funciona

No limite diluído p = k_H c. A constante k_H(T) muda como exp((ΔH/R)(1/T − 1/T_ref)); com ΔH < 0 a solubilidade c a p constante cai ao aquecer. Os casos O₂, N₂ e CO₂ só dão a ordem de grandeza. Nos gráficos, c(T) no p escolhido e ln k_H(T).

Fórmulas principais

p = k_H(T) · c ⇒ c = p / k_H(T)

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

Perguntas frequentes

Qual forma da lei de Henry está aqui?: p = k_H c, por isso k_H tem dimensão «pressão / concentração» nas unidades escolhidas. Na literatura aparecem H = p/x e c = k·p — ao comparar números é preciso converter as definições.
Por que os dados de tabela podem não bater?: Salinidade (correções do tipo Setchenov), pressão alta, reações na solução e desvios da idealidade mudam as atividades. O modelo é o limite diluído ideal.
O ΔH do controle é de fato a entalpia molar parcial de dissolução?: É um parâmetro didático: a inclinação ≈ ΔH/R em coordenadas ln k_H versus 1/T neste modelo, não um ajuste ao experimento.

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