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正文 第025章 亨利定律和拉乌尔定律

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    亨利定律是物理化学的基本定律之一,由英国的henry(亨利)在1803年研究气体在液体中的溶解度规律时发现。可表述为:在一定温度的密封容器内,气体的分压与该气体溶在溶液内的摩尔浓度成正比。其公式为pg一hx,式中h为henry常数,x为气体摩尔分数溶解度,pg为气体的分压。

    摩尔分数这个概念,林舟不太清楚法拉第这会是不是有,不过不要紧,不管这会是用克分子浓度或者其它什么概念代替,也只是表述方式不同,亨利定律所代表的这种关系,是不会变的。

    “一个流浪汉,也敢谈科学?真是让人笑掉大牙。”

    “连戴维教授都不知道,那流浪汉能知道?他是说他比戴维教授还厉害吗?”

    “戴维教授肯让他呆在门口,已经是慈悲了,他不感恩就罢了,还敢出言扰乱?”

    根本没人认为林舟能说对,礼堂众人全都对林舟怒目而视。

    “亨利定律有一个适用条件,只有溶质在气相和溶液中分子状态相同时才适用。”千夫所指之下,林舟淡淡开口。

    “还气相,还溶液,装得倒是挺像!”那脾气暴躁的汉子又站起来想干人。

    “你能具体解释一下吗?”戴维教授却是问道。

    汉子就停了下来。

    “溶质溶解于溶液,有两种存在方式,一种是溶质在溶液中仍旧能够保持原来的分子结构,就像氧气溶于水,氧分子结构并没有改变。而另外一种方式,就是溶质的分子结构发生改变,就像氯化氢,溶于水的时候”说到这,林舟顿了顿,他记得这个时候电离说好像还没被提出来,自己要用什么方式阐述电离呢?

    “氯化氢溶于水的时候,氯原子和氢原子就不再像气体形态那样,结合在一起,而是分开,以氯原子和氢原子的方式,分开存在于水中?”正组织着语言,戴维开了口。

    “没错,正是这样!”林舟点头,其实戴维说的也不对,不是原子而是离子,但是以这个时代的科学发展进度来看,也只能认为戴维说的对。

    必须气相和溶液中分子结构相同才行?

    氯化氢溶于水形成盐酸后,氯原子和氢原子就分开了?

    礼堂众人表情都是懵逼的,还有这回事的吗?

    这说的是真是假?

    “那你认为,在这个组分中,要如何才能计算出氯化氢的饱和蒸气压?”艾伯特忍不住问道。

    大家都看着林舟,等待着他的回答。

    这个时候,已经没人再轻视林舟了,他们都知道,自己这是碰到真正的高人了,没看到戴维教授都在思考他的话吗?

    “直接求的话,我也不知道。”直接求,那就涉及电解质了,这会电离学说还没被提出来,林舟就不打算说,别再搞的像艾米丽一样,因为太超前大家听不懂了。

    “那间接呢?”艾伯特很期待的看着林舟,他敏锐的捕捉到林舟的话外之音。

    “可以先求出整个溶液组分的总压,然后减去溶剂的分压,再减去苯组分的分压,剩下的就是氯化氢的分压。”

    “对啊!”艾伯特眼前就是一亮,忍不住拍手道,“这曲线求解的方法真是太妙了!”

    礼堂内众人看向林舟的眼神就不一样了,难倒所有人的难题,竟然被解决了!

    被一个流浪汉解决了!

    “不对,还是不对。”过了一会,戴维又发话了,“我用这种间接的方法计算了下,求解出了一个答案,这个数值虽然比上一个数值更接近,但还是不对。”

    不对吗?

    众人看看林舟,再看看戴维,本能的还是相信戴维。

    好不容易冒出来一个神奇的流浪汉给出了一个解法,竟然还是错误的吗?

    这题就这么难?

    “戴维教授,请问各组分的分压,你都是用亨利定律计算的吗?”林舟问道。

    “是。”

    “溶剂也是?”

    “不用亨利定律,难道还有别的办法?”戴维反问。

    “没错。”林舟点头。

    不怪戴维和整个礼堂的人都解不了这题,实在是因为这题有些超纲了,亨利定律的表述看起来是对各组分都适用,但其实并不是各组分,而是只对溶质适用,对于溶剂,也是有另外一个定律,那就是拉乌尔定律。

    拉乌尔定律表述为:在某一温度下,难挥发非电解质稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的饱和蒸气压乘以溶剂的摩尔分数。其公式为p一pna/(nanb),p 为溶液的蒸气压,p为纯溶剂的蒸气压,na为溶剂的物质的,nb为溶质的物质的量。

    拉乌尔定律也是研究溶液的,而且公式和亨利定律差不多,所以林舟才敢现在拿出来说。

    至于提前把这个和亨利定律差了八十年的定律说出来是不是会改变历史,林舟还真不担心,因为系统根本没阻止他,那就说明这种程度的改变在系统允许范围内。

    系统这个负责收摊子的都不操心,他还怕什么?

    “溶剂的蒸气压不能用亨利定律来计算,而是应该用这种方法来计算。”林舟把拉乌尔定律用更加通俗的话表述了一遍。

    “在溶液中,溶质和溶剂已经成为一个整体,溶剂也是被溶液包围的,我把溶剂也视为溶质,为什么不可以?”戴维隐隐好像想明白了,但是具体为什么这样,却是始终隔了一层纱布,看不清。

    “戴维教授,关于这个溶剂规律,咱们可以从微观层面来看一下,其实很好理解。在溶剂a中溶解少量b后,液面层中有一部分a被b分子所代替,此时液面上a的蒸气压仍旧取决于单位时间内从液面层中净逸出的a分子数目,而这数目因为被b取代一部分,所以减少,所以蒸气压是下降的,由于溶液液面层中a分子数目减少是溶液中a浓度减少的反应,所以······”林舟试着用更加通俗的话把拉乌尔定律向戴维,也向礼堂里那些听讲的人讲解了一番。

    “而对于溶液中的溶质b开始,它的受力情况取决于a和b之间的作用力,不,a分子太多,几乎把b整个包围,这点可以忽略,那么b的蒸发速率,便取决于b在溶液表面积上的分子数······”戴维喃喃自语一会,突然一巴掌拍在讲桌上,“真的不一样,真的不一样!”

    “戴维现在已经领悟了拉乌尔定律,那么等我回去之后,这定律会不会变成戴维定律?原来的拉乌尔,就会少了这条成就?”林舟在那暗自琢磨起来。

    系统不准他对历史做出大的改变,但是他现在就把几十年后的公式定理搬出来,可系统却不闻不问,看来系统眼光太高,拉乌尔定律这种边边角角的小定律,人家根本看不上。

    “他们在说什么啊?”

    “什么a分子b分子的,怎么听不懂?”

    “我没理解错的话,他们应该是在说一种新知识,一种还不被大家知道的新知识。”

    戴维是懂了,可礼堂里其他人都是一脸迷茫的样子,这里还是皇家学院吗,为什么感觉我好像来到了外星,那个流浪汉到底说的什么?

    那真的是一个流浪汉吗?

    看起来他比戴维教授都厉害啊!

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