산소의 헨리 법칙 상수는 4.34×10^4 atm ★

산소의 헨리 법칙 상수는 4.34×10^4 atm

 

 

The Henry’s law constant for oxygen dissolved in water

is 4.34×10^4 atm at 25℃.

If the partial pressure of oxygen in air is 0.2 atm,

under atmospheric conditions,

calculate the concentration (in moles per litre)

of dissolve oxygen in water in equilibrium with air at 25℃.

 

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헨리의 법칙

P_g = k_H × X_g

기체의 부분 압력 = 기체의 헨리 상수 × 기체의 몰분율

( 참고 https://ywpop.tistory.com/1911 )

 

 

 

X_g = P_g / k_H

= (0.2 atm) / (4.34×10^4 atm)

= 4.61×10^(-6)

 

 

 

물에 대한 산소 기체의 용해도는 매우 낮기 때문에,

기체인 산소가 용해된 물 = 매우 묽은 용액

이라 가정한다.

 

 

 

묽은 용액이 1 L 있다면,

용액의 밀도 ≒ 물의 밀도 = 1 g/mL 라 가정하면,

용액 1 L = 1000 mL ≒ 1000 g

 

 

 

묽은 용액이므로,

용액의 질량 ≒ 용매(물)의 질량 = 1000 g

 

 

 

1000 g 물의 몰수를 계산하면,

1000 g / (18 g/mol) = 55.6 mol

 

 

 

O2의 몰분율

X_O2 = n_O2 / (n_O2 + n_H2O)

( 참고: 몰분율 https://ywpop.tistory.com/2659 )

 

 

 

묽은 용액이므로,

n_O2 + n_H2O ≒ n_H2O

 

 

 

n_O2 = X_O2 × n_H2O

= (4.61×10^(-6)) (55.6 mol)

= 0.000256 mol

 

 

 

용액의 몰농도를 계산하면,

0.000256 mol / 1 L = 0.000256 M

 

 

 

답: 2.56×10^(-4) M

 

 

 

 

[키워드] Henry 법칙 기준문서, 헨리 법칙 기준문서, 헨리의 법칙 기준문서