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과학

헨리 법칙

헨리 법칙과학
영문명
Henry law
대상
기체-액체 평형의 희석 용질
기본 조건
온도 고정과 희석 한계
대표 표현
c=Hₛᶜᵖp
헨리 법칙은 일정한 온도에서 평형에 있는 기체와 액체 사이에서, 희석된 휘발성 용질의 액체 중 존재량이 기체상의 존재량에 비례하는 관계다. 용질이 무한히 희석된 한계에서의 관계를 기준으로 하며, 상수의 정의와 단위를 함께 확인해야 한다.

총압보다 용질의 부분 압력

농도 c와 압력 p로 쓰는 표현에서 p는 용질 성분의 평형 부분 압력이다. 기체 혼합물의 총압을 무조건 대입하지 않는다. 용질 성분의 비율이 바뀌면 총압이 같아도 그 부분 압력과 액체 중 평형 농도는 달라질 수 있다.

계산에 앞서 상수를 읽는다

용해도형 상수를 Hₛᶜᵖ=c/p로 정의하면 c=Hₛᶜᵖp다. 가상의 상수가 0.002 mol L⁻¹ kPa⁻¹이고 해당 부분 압력이 20 kPa라면 농도는 0.040 mol/L다. 이 예는 그 비례 모형이 적용되는 범위의 계산을 뜻한다.

역수 형태와 구별한다

반대로 휘발도형 상수를 p/c로 정의하는 관례도 있다. 이때 같은 변수를 사용한 두 상수는 서로 역수이며 단위도 반대다. 헨리 상수라는 이름만 보고 어느 식에 넣을지 결정하면 큰 오류가 생길 수 있다.

조건이 바뀌면 다시 확인한다

상수는 용질과 용매, 온도 및 사용한 존재량 척도에 따라 구별한다. 희석 한계의 관계를 고농도 영역에 무조건 연장하지 않으며, 기체-액체 평형에 도달한 값인지도 확인해야 한다. 전기 단위인 헨리와도 다른 개념이다.

관련 문서

부분 압력 / 화학 평형 / 몰 농도 / 용액 / 라울 법칙 / 활동도 / 헨리 (단위)