Legge di Henry

Problemi risolti

A) Determinare la costante di Henry per l'acido cloridrico in acqua a 0 °C, sapendo che dopo aver saturato dell'acqua facendovi gorgogliare HCl alla pressione di 1 atm si ottiene una soluzione avente densità 1,12 g/ml, 35 ml della quale reagiscono completamente con 109 ml di NaOH 3 M. Calcolare inoltre la percentuale in peso C(p/p) della soluzione ottenuta.

ricordando la relazione possiamo calcolare che 109 ml di NaOH 0,3 M contengono

di NaOH

Poichè l'acido cloridrico reagisce con l'idrossido di sodio nelle proporzioni molari di 1/1 secondo la reazione    HCl + NaOH à NaCl + H₂O possiamo calcolare quanti grammi di HCl hanno reagito con 13,08 g di NaOH mediante la seguente proporzione

da cui

Sono dunque presenti 11,94 g di HCl in 35 ml di soluzione. In un litro di soluzione saranno quindi presenti

Poichè la densità della soluzione è 1,12 g/ml, 1 litro di soluzione peserà 1120 g, di cui 341 g di HCl e 779 g di acqua.

341 g di acido cloridrico corrispondono a   W/Pm = 341/36,5 = 9,34 moli

Si sono dunque sciolte 9,34 moli di acido cloridrico in 779 g di acqua (779 ml essendo la densità dell'acqua pari a 1 g/ml).

Calcoliamo quante moli si sono sciolte in un litro di acqua

Poichè il processo è avvenuto alla pressione di 1 atmosfera tale valore rappresenta proprio la costante di Henry cercata, la quale vale K_H = 12 mol l^-l atm^-l.

Calcoliamo infine la percentuale in peso della soluzione acida ottenuta

Problemi da risolvere

1. Se la costante di Henry per l'azoto in acqua a 0°C vale 1,036*10^-3 mol l^-l atm^-l, calcolare quanti g di N₂ si sciolgono in 200 ml di acqua a 5 atmosfere e 0°C.

2. A 20°C la costante di Henry per l'azoto e l'ossigeno in acqua vale rispettivamente 6,786*10^-4 mol/l atm e 1,345*10^-3 mol/l atm. Calcolare quanti grammi dei due gas si sciolgono in acqua esposta all'aria a pressione di 760 mm di Hg, supponendo che l'aria sia composta per il 21% (c _oss) di O₂ e per il 79% (c _az) di N₂.

3. Una miscela gassosa ad una pressione di 2,5 atm è costituita dal 70% (c _idr) di idrogeno e dal 30% (c _oss) di ossigeno. Sapendo che a 20°C si sciolgono 35,8 ml di idrogeno per litro, calcolare la costante di Henry per l'idrogeno in acqua a 20°C.

4. Sapendo che un litro di CO₂ gassosa a 15°C e ad una atmosfera si scioglie in un litro di acqua. Calcolare la molalità della CO₂ in una soluzione a contatto con anidride carbonica alla pressione parziale di 150 mm di Hg. Determinare inoltre il valore della costante di Henry per la CO₂ in acqua a 15°C.

RISOLUZIONI

1. 2,9^.10^-2 g

2. O₂] = 9^.10^-3 g/l   [N₂] = 1,5^.10^-2 g/l

3. 8 ^-4 mol/l atm

4. 8 ^-3 mol/l K = 4,2^.10^-2 mol/l atm