Закон на Хенри

Да кажем, че гледаш границата между газ – ще го направя в жълто – и течност тук долу в синьо. Ще използвам Н2О, или вода. И искаш да следиш какво точно се случва ето тук. Това е очната ти ябълка и гледаш какво точно става на този граничен слой. Нека запиша това, понеже е важна идея. Гледаш повърхностния слой на водата. Като те интересува как се движат молекулите. Да кажем, че имаш няколко молекули в лилаво и няколко молекули в зелено. Четири от всеки вид, общо 50% лилави и 50% зелени. И тук долу имаш водни молекули. Нека начертаем атоми кислород. Ще начертая и атоми водород. Това са водородните атоми на водните ми молекули, в Н2О Всичко това се случва в голяма чаша вода. Това е голяма чаша вода. Лилавите и зелените молекули представляват някакъв вид вещество, някакъв хипотетичен газ. Като разглеждаме това, искам да стигнем до идеята за парциално налягане. Знаем, че общото налягане е една атмосфера, или можеш да го запишеш като 760 милиметра живачен стълб. Но ако ме интересуват само зелените молекули, ще нарека това парциално налягане. И ако искам да изчисля колко ще е то, знам, че има 4 зелени молекули от общо 8, това са 50% зелени молекули. И знам, че общото налягане е 760 – ще го оставя в същия цвят – 760 милиметра живачен стълб. И имам 50% зелени. Това означава, че парциалното налягане на зелените ще е половината от 760, което е 380. Това е парциалното налягане на зелените молекули. Определих го. И мога малко да усложня това. Мога да питам какво ще стане, ако се отърва от тези двете и ги заменя със зелени молекули. Сега газът изглежда по-различно. Имам 6 зелени молекули от общо 8. Как ще изглежда новото парциално налягане? 6 от 8 означава, че процентът ще е различен. Имаме нови стойности тук и тук. Ще кажа, че новата стойност е 75%. Имам 75% по 760, което е 570 милиметра живачен стълб. Това е новото ми парциално налягане. И причината да разглеждам това е понеже исках да ти покажа как да си представиш парциалното налягане, което е, ако брой молекули в група молекули – ако частта се увеличи – това е друг начин да кажем, че парциалното налягане се е увеличило. Ако имаш повече молекули, какво означава това? От гледна точка на този човек, който гледа повърхностния слой, той ще види молекули, които се движат във всички посоки. От време на време тези зелени молекули ще слизат надолу и ще навлизат в течността. Ще се сблъскват по различни начини и по случайност две от тези зелени молекули може да се окажат в повърхностния слой. Това е нещо, което може да се случи. И със сигурност ще се случва по-често, ако има повече зелени молекули. С други думи, по-високото парциално налягане ще накара повече молекули да преминат от газовата част на чашата в течната част на чашата. Не искам да се повтарям, но искам да изтъкна, че с повишаване на парциалното налягане ще имаме повече зелени молекули, навлизащи в течността. Нека те помоля да опиташ да се фокусираш върху тази зелена молекула, ето тази тук. Представи си, че точно е навлязла в света на Н2О и се чуди какво да направи след това. Едно нещо, което може да направи, е да се върне обратно. Нали така? Ако навлезе в течната фаза, може отново да се върне в газовата фаза. Може да напусне. Много молекули искат да направят това. Искат да излязат от течността, понеже тя някак ги притиска, много е населено, много Н2О молекули може да не харесат това. Оказва се, че можеш да потърсиш в таблица тази стойност, означавана с Кh. И Kh е просто константа. Това е константа, която може да се намери в таблици. И това Кh отчита параметри като разтвореното вещество, за което говорим. Когато кажа разтворено вещество, може да си представиш тези зелени молекули. Кое е то? Дали зелена молекула, или лилава, или синя? За кое точно разтворено вещество говорим? И за какъв разтворител говорим? За водата ли говорим? Или за веро, или етанол, или някоя друга течност? И за каква температура говорим? Понеже знаем, че молекулите ще искат да излязат. Особено молекулите, които предпочитат да са в газова фаза, ще искат да напуснат течността и ще го направят много, много повече, ако температурата е висока. Понеже когато температурата е висока, помни, тези Н2О молекули се носят наоколо и "танцуват" и това им позволява да се освободят и излязат. Това са три важни обстоятелства. Какво е разтвореното вещество, какъв е разтворителят и каква е температурата. И ако знаеш тези три неща, можеш, както казах, да видиш колко е Кh в справочник. И това ти казва малко за червената стрелка, за каква е вероятността за напускане на повърхностния слой. Точно както преди, когато говорихме за навлизане в течността, сега това излиза от течността. Кh, тези стойности, които можеш да намериш в справочник, ти казват вероятността за напускане на течността. И парциалното налягане ти казва вероятността за навлизане в течността. Ако гледаш сега – да се върнем към човека, който търпеливо наблюдава. Ако гледаш този повърхностен слой, можеш да провериш колко молекули навлизат, колко молекули излизат и да изчислиш концентрацията на молекулата в повърхностния слой. Можеш да кажеш, че парциалното налягане делено на КН е равно на концентрацията. Нека запиша това. Концентрацията е тук. И вече говорихме за другите две. Това Р е просто парциалното налягане. А КН е константата и тя е ето тук. Ето това. Ако просто разделиш двете, можеш да откриеш концентрацията и, по-точно, имам предвид концентрацията на зелените молекули в повърхностния слой. Какво ти казва това? Сега откриваш концентрацията на зелените молекули в повърхностния слой. Какво означава това? Тази формула – не знам дали я разпознаваш, но това е законът на Хенри. Човек на име Уилям Хенри – Хенри е фамилията му – е достигнал до тази фантастична формула. И понякога ще я видиш преработена. Може да я видиш като Р е равно на концентрацията по Кh. И зависи как ще я представиш, но е същата формула. И тя ни казва – и това е много умен начин да ни го каже – че можеш да разгледаш молекулите, които навлизат в течност, и молекулите, които ще искат да излязат от течността. И ти дава представа за концентрацията на молекулите в повърхностния слой. Друг начин да го кажем е, че има връзка между парциалното налягане и концентрацията в течността. Това е доста мощен начин да разсъждаваме за това. И се надявам, че като описах така това КН, получаваш по-интуитивна представа какво означава.