气体溶解度的计算公式是什么啊？

Question

如题所述

Answer 1

气体溶解度

==定义==
指该气体在压强为101kPa，一定温度时，溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体体积。如在0℃、1个标准大气压时1体积水能溶解0.049体积氧气，此时氧气的溶解度为0.049。气体的溶解度除与气体本性、溶剂性质有关外，还与温度、压强有关：其溶解度一般随着温度升高而减少。由于气体溶解时体积变化很大，故其溶解度随压强增大而显著增大。关于气体溶解于液体的溶解度，在1803年英国化学家威廉·亨利，根据对稀溶液的研究总结出一条定律，称为亨利定律。

==影响因素==
气体的溶解度大小，首先决定于气体的性质，同时也随着气体的压强和溶剂的温度的不同而变化。例如，在20℃时，气体的压强为1.013×10^5Pa，一升水可以溶解气体的体积是：氨气为702L，氢气为0.01819L，氧气为0.03102L。氨气易溶于水，是因为氨气是极性分子，水也是极性分子，而且氨气分子跟水分子还能形成氢键，发生显著的水合作用，所以，它的溶解度很大；而氢气、氮气是非极性分子，所以在水里的溶解度很小。
当压强一定时，气体的溶解度随着温度的升高而减少。这一点对气体来说没有例外，因为当温度升高时，气体分子运动速率加快，容易自水面逸出。
当温度一定时，气体的溶解度随着气体的压强的增大而增大。这是因为当压强增大时，液面上的气体的浓度增大，因此，进入液面的气体分子比从液面逸出的分子多，从而使气体的溶解度变大。而且，气体的溶解度和该气体的压强（分压）在一定范围内成正比（在气体不跟水发生化学变化的情况下）。例如，在20℃时，氢气的压强是1.013×10^5Pa，氢气在一升水里的溶解度是0.01819L；同样在20℃，在2×1.013×10^5Pa时，氢气在一升水里的溶解度是0.01819×2=0.03638L。
气体的溶解度有两种表示方法，一种是在一定温度下，气体的压强（或称该气体的分压，不包括水蒸气的压强）是1.013×10^5Pa时，溶解于一体积水里，达到饱和的气体的体积（并需换算成在0℃时的体积数），即这种气体在水里的溶解度。另一种气体的溶解度的表示方法是，在一定温度下，该气体在100g水里，气体的总压强为1.013×10^5Pa（气体的分压加上当时水蒸气的压强）所溶解的克数。
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Answer 2

气体在液体中的溶解度可以通过亨利定律（Henry's Law）来描述，亨利定律表达了气体溶解度与气体分压之间的关系。亨利定律的数学表达式如下：

C = k \cdot PC=k⋅P

其中：

CC 是气体在液体中的溶解度（单位通常是 mol/L），

kk 是亨利常数，表示气体在特定条件下的溶解度（单位是 mol/(L·atm) 或 mol/(L·kPa)），

PP 是气体的分压（单位是 atm 或 kPa）。

亨利定律适用于低浓度下气体在液体中的溶解。随着压力的增加，溶解度也会增加，符合线性关系。亨利常数取决于特定的气体和溶剂系统，以及温度。

需要注意的是，亨利定律假设溶质分子是理想气体，并且在整个溶液中分布均匀。在实际情况中，一些气体的溶解可能不符合亨利定律，尤其是在高浓度或高压下。