Question

वायु अनेक गैसों का मिश्रण है। 298 K पर आयतन में मुख्य घटक ऑक्सीजन और नाइट्रोजन लगभग 20% एवं 79% के अनुपात में हैं। 10 वायुमंडल दाब पर जल वायु के साथ साम्य में है। 298 K पर यदि ऑक्सीजन तथा नाइट्रोजन के हेनरी स्थिरांक क्रमशः 3.30 × 10⁷ mm तथा 6.51 × 10⁷ mm हैं, तो जल में इन गैसों का संघटन ज्ञात कीजिए।

Answer 1

वायु के जल के साथ साम्य पर कुल दाब = 10 atm

∵ वायु में 20% ऑक्सीजन तथा 79% नाइट्रोजन आयतनानुसार उपस्थित हैं। 

∴ ऑक्सीजन का आंशिक दाब `("p"_("O"_2))` = `20/100 xx 10` atm = 2 atm = 2 × 760 mm Hg = 1520 mm Hg

नाइट्रोजन का आंशिक दाब `("p"_("N"_2))` = `79/100 xx 10` atm = 7.9 atm = 7.9 × 760 mm Hg = 6004 mm Hg

हेनरी के नियमानुसार,

p = K_H.x

ऑक्सीजन के लिए:

`"p"_("O"_2) = "K"_"H" xx "x"_("O"_2)`

`"x"_("O"_2) = ("p"_("O"_2))/("K"_"H")`

= `(1520  "mm Hg")/(3.30 xx 10^7  "mm Hg")` ...(दिया है, K_H = 3.30 × 10⁷ mm Hg)

= 4.61 × 10⁻⁵

नाइट्रोजन के लिए:

`"p"_("N"_2) = "K"_"H" xx "x"_("N"_2)`

`"x"_("N"_2) = ("p"_("N"_2))/("K"_"H")`

= `(6004  "mm Hg")/(6.51 xx 10^7  "mm Hg")` ...(दिया है, K_H = 6.51 × 10⁷ mm Hg)

= 9.22 × 10⁻⁵

अतः जल में ऑक्सीजन और नाइट्रोजन के मोल-अंश क्रमशः 4.61 × 10⁻⁵ और 9.22 × 10⁻⁵ हैं।