Question

Парциальное давление О2 составляет 152 мм рт ст, таким образов его растворимость в воде при 25 С° равна 5*10^-4 М. Найти растворимость при повышении давления до 1 атм при той же температуре. Я перевела давление в мм рт ст в давление в атм, получилось 0.2 атм. А вот как считать дальше не понимаю.

Answer 1

Можно посчитать через закон Генри, константа Генри для О2 при p=1 атм Па и Т=298К будет равна 756.7 атм/(моль/л). Ее умножишь на парциальное и получишь концентрацию газа в р-ре.

Answer 2

Для решения этой задачи нужно использовать закон Генри:

Когда газ контактирует с жидкостью, он растворяется в ней пропорционально своему парциальному давлению. Математически это можно выразить как:

C = k * P

где C - концентрация растворенного газа в жидкости (растворимость), P - парциальное давление газа над жидкостью, k - константа пропорциональности, которая зависит от раствора и температуры.

Вы уже нашли парциальное давление кислорода над водой, которое равно 152 мм рт. ст. (или 0.2 атм). Теперь вам нужно найти константу k. Для этого можно воспользоваться известной растворимостью кислорода в воде при 25 °C, которая равна 5*10^-4 М.

Теперь мы можем решить уравнение для k:

0.2 атм = k * 5*10^-4 М

Сначала переведем 0.2 атм в единицы М (молярность) для соответствующего парциального давления:

1 атм = 1.01325 * 10^5 Па (паскаль) (стандартное атмосферное давление) 1 Па = 1 kg m^-1 s^-2 1 атм = 1.01325 * 10^5 kg m^-1 s^-2 = 1.01325 * 10^5 N m^-2 = 1.01325 * 10^5 J m^-3 1 М = 1 mol m^-3

Теперь переведем 0.2 атм в молярность:

0.2 атм = 0.2 * 1.01325 * 10^5 J m^-3 = 2.0265 * 10^4 J m^-3 = 2.0265 * 10^4 mol m^-3

Теперь мы можем найти k:

k = (растворимость) / (парциальное давление) = (5*10^-4 М) / (2.0265 * 10^4 mol m^-3) ≈ 2.468 * 10^-8 м^3 mol^-1

Теперь, когда у вас есть константа k, вы можете найти растворимость кислорода при повышенном давлении 1 атм:

C = k * P = 2.468 * 10^-8 м^3 mol^-1 * 1 атм ≈ 2.468 * 10^-8 м^3 mol^-1 * 1.01325 * 10^5 mol m^-3 ≈ 2.5 * 10^-3 М

Таким образом, растворимость кислорода при повышенном давлении до 1 атм при той же температуре составит около 2.5 * 10^-3 М.