Diskussion:Henry-Gesetz

Wurden in dem Beitrag nicht jeweils die Begriffe Henrykonstante [(Pa*l)/mol] und Henrykoeffizient (einheitenlos) miteinander verwechselt? --83.171.157.250 19:22, 6. Feb 2006 (CET)

Wenn ich das Gesetz in der Form c=S*p mit c=Gaskonzentration, S=Löslichkeitkoeffizient und p=Druck verwende, welche Einheiten sind zu verwenden???

Hallo, wieso hängt die Löslichkeit nicht mit der Temperatur zusammen? Erstens ist doch das chemische Potential des Lösungsmittels temperaturabhängig und zweitens meine ich gehört zu haben, dass die Sauerstoffsättigung in warmen Wasser deutlich schneller erreicht wird als in kaltem Wasser?! Danke für die Erklärung! --Jann 16:19, 10. Jan. 2008 (CET)

Spät, aber doch die Antwort: Die Henry-Konstante ist keine wirkliche Konstante, sondern ändert sich mit der Temperatur. Somit ist, wie von Dir richtig bemerkt, die Löslichkeit von der Temperatur abhängig. --xorph 13:08, 8. Aug. 2008 (CEST)

CO2 reagiert mit Wasser nicht zu Kohlensauere. die Reaktion ist kinetisch gehemmt. CO2 wird in Wasser nur physikalisch gebunden (z.B. vacancy solution theory). kohlensaure selbst ist nur spektroskopisch im ns_bereich nachgewiesen worden, sie zerfaellt sofort zu H+ und HCO3- - dies ist pH abhaengig (nicht signierter Beitrag von 141.30.201.6 (Diskussion | Beiträge) 17:33, 20. Apr. 2010 (CEST))

Stimmt, aber H+ und HCO3- sind doch nichts anderes als dissoziierte Kohlensäure. Man könnte auch schreiben "reagiert mit Wasser zum Hydrogencarbonat-Anion und einem solvatisierten Proton", wenn das genehmer ist. Naclador 14:32, 22. Dez. 2010 (CET)

Weblink

Führt bei mir ins Nichts. --Nescius 14:23, 2. Mai 2011 (CEST) ´Weblink funktioniert nicht!!! (nicht signierter Beitrag von 217.86.231.187 (Diskussion) 09:59, 14. Dez. 2012 (CET))

Bunsenkoeffizient vs. Ostwald-Koeffizient vs. Henry-Koffizient

Kann jemand einen qualifizierten Kommentar zu den drei genannten Koeffizienten abgeben und das vielleicht im Artikel ergänzen?

Im Grunde sagen alle drei Koeffizienten etwas über das Gaslösevermögen einer Flüssigkeit aus, jedoch unterscheiden sie sich offenbar in der Anwendung. Beispielsweise ist die Verwendung des Bunsenkoeffizienten in der Ölhydraulik üblich.

Meiner Einschätzung nach sagen Ostwald- und Bunsenkoeffizient das Gleiche aus, jedoch bezogen auf verschiedene Bezugstemperaturen und Drücke. Der Henry-Koeffizient berücksichtigt die Temperaturabhängigkeit des Gaslösevermögen von Flüssigkeiten (daher auch Henry-Koeffizient und nicht Henry-Konstante).

Es wäre nett, wenn sich jemand an der Diskussion beteiligen würde. (nicht signierter Beitrag von 130.83.195.153 (Diskussion) 17:02, 6. Okt. 2015 (CEST))

Konzentrationslink

@Ghilt: Sollte er nicht auf Konzentration (Chemie) verweisen? -- UKoch (Diskussion) 21:32, 18. Aug. 2016 (CEST)

Schon erledigt, klasse! -- UKoch (Diskussion) 21:54, 18. Aug. 2016 (CEST)

IUPAC Empfehlungen

Ich schlge vor, dass wir hier die neuen IUPAC Empfehlungen [1] verwenden (Hinweis: Ich bin der Erstautor). Viel ändert sich nicht. Die Henry-Löslichkeitskonstante H bekommt einen Index "s" (für "solubility"), also H_s. Für die Henry-Flüchtigkeitskonstante wird aus Konsistenzgründen ebenfalls das Symbol H verwendet, allerdings mit dem Index "v" (für "volatility"), also H_v.--RolfSander (Diskussion) 10:02, 24. Jul. 2022 (CEST)

CO2 Austausch und Henry

Hallo, das ist das erste Mal, dass ich einen Verbesserungsvorschlag einreiche. Ich kenne also nicht die übliche Vorgehensweise.

Ich finde den Teil „Strenggenommen sind Henry-Konstanten nur für kleine Partialdrucke und für verdünnte Lösungen gültig. Zudem darf das gelöste Teilchen nicht mit dem Lösungsmittel reagieren, wie Kohlenstoffdioxid mit Wasser, da sonst das Gleichgewicht gestört wird.“ problematisch. Mir ist bewusst, was hier gemeint ist, aber es könnte der Eindruck entstehen, dass sich das Henry-Gesetz nicht eignet, um den Austausch von CO₂ und Wasser, zum Beispiel von unserer Atmosphäre und den Ozeanen, zu beschreiben. Ich sehe hier auch keine Quellenangabe zu dieser Behauptung.

In der einschlägigen Literatur wird das Henry-Gesetz aber nach meiner Kenntnis verwendet, um diesen Prozess zu beschreiben – zumindest den ersten Schritt, nämlich das Lösen von CO₂(g) aus der Atmosphäre im Ozean, bevor dann die Reaktionen zu den verschiedenen CO2-Spezies im Carbonatpuffersystem näher betrachtet wird.

Aus Zeebe, CO₂ in Seawater: Equilibrium, Kinetics, Isotopes, Seite 71:

„Once the p(CO₂), or more precisely the fugacity f(CO₂), has been determined, one may use Henry's law to calculate the concentration of dissolved CO₂ in solution and use it as a master variable (Appendix B).“

In dem Buch gibt es im Appendix einen Teil, der „CO₂ solubility in water (Henry's Law)“ heißt. Bereits auf Seite 2 wird das Henry-Gesetz verwendet.

Mein Vorschlag ist den Zusatz "wie Kohlenstoffdioxid mit Wasser" zu streichen. --Zhugna (Diskussion) 10:50, 20. Dez. 2024 (CET)

Was ist mit einer Umformulierung wie (darf gerne noch weiter angepasst werden)

Reagiert das gelöste Teilchen mit dem Lösungsmittel, wie Kohlenstoffdioxid mit Wasser, kann eine effektive Henry-Konstante verwendet werden, die chemische Reaktionen einbezieht.

Den Hinweis an und für sich finde ich schon angebracht: Im englischen Artikel wird auch ausführlicher auf den Unterschied zwischen intrinsischer ("intrinsic, or physical, Henry's law constant") und effektiver ("effective Henry's law constant") Henry-Konstante eingegangen.--Kallichore (Diskussion) 14:02, 20. Dez. 2024 (CET)

Diesen Unterschied sollte man dann, wie in der englishen Wiki, als eigenes Kapitel behandeln, das wäre aber nicht mein Anliegen. Ich finde Ihren Vorschlag 1) als Nebensatz an dieser Stelle zu überwältigend (ich glaube es wird in dem Artikel bis dahin auch keine "effektive Henry Konstante" eingeführt) und 2) problematisch (siehe oben) es auf CO2 und Wasser anzuwenden. --Zhugna (Diskussion) 14:45, 20. Dez. 2024 (CET)

Ich denke, ohne die effektive Henry Konstante zu erklären, kann man das Problem nicht lösen. Wenn nur der Zusatz "wie Kohlenstoffdioxid mit Wasser" entfernt wird, bleibt die falsche Behauptung unverändert stehen, dass das Henry-Gesetz gar nicht anwendbar sei.--RolfSander (Diskussion) 12:30, 22. Dez. 2024 (CET)

Zunächst möchte ich meinen großen Respekt vor Ihnen und Ihrer Arbeit zum Ausdruck bringen und finde es großartig, dass Sie hier auf Wikipedia helfen. Ihre Übersichtsarbeit über die verschiedenen Henry-Konstanten ist eine hervorragende Referenz, und ich sehe, dass sich die Wiki-Artikel im Englischen und Deutschen sehr nah daran orientieren.

Ich befürworte Ihren Vorschlag, ein eigenständiges Kapitel mit der effektiven Henry-Konstante zu erstellen. Ich könnte mir das zutrauen, fühle mich aber insgesamt nicht kompetent genug und würde einfach eins zu eins Ihr Kapitel aus Compilation of Henry’s law constants (version 4.0) for water as solvent ins Deutsche übernehmen (Darf man das? ). Ich kenne mich zudem nicht mit den Richtlinien auf Wikipedia aus.

Da ich gerade einen absoluten Fachmann hier habe, hätte ich eine Verständnisfrage: Darf ich das Henry-Gesetz bei CO2 und Wasser anwenden, weil man die effektive Henry-Konstante benutzt, oder gilt es auch so näherungsweise gut genug? Ich glaube mich erinnern zu können, dass ein Professor uns erklärt hat, dass die Reaktion von CO2 zu Hydrogencarbonat so langsam stattfindet, dass ein Verlauf nach Henry näherungsweise gerechtfertigt ist, ist aber ein paar Jahre her. Im Buch von Zeebe wird dieser geschwindigkeitsbestimmende Schritt ebenfalls betont, aber kein expliziter Zusammenhang mit dem Henry-Gesetz hergestellt. --Zhugna (Diskussion) 18:32, 22. Dez. 2024 (CET)

Die Compilation of Henry's law constants (jetzt Version 5) ist unter der CC-Lizenz veröffentlicht, also sollte es erlaubt sein, Teile davon in die Wikipedia zu kopieren. Aber einfacher wäre es wohl, den entsprechenden Abschnitt "Effective Henry's law constants" aus der englischen Wikipediaseite direkt zu übersetzen. Wenn Sie möchten, können Sie ja einen ersten Entwurf hier auf der Diskussionsseite schreiben. Dann können es sich die anderen Wikipedianer ansehen, bevor der Text offiziell übernommen wird.

Zur zweiten Frage: Die effektive Henrykonstante von Säuren wie z.B. CO2 ist stark pH-abhängig. Nur in sauren Lösungen, bei denen [HCO3-] << [CO2] ist, reicht die Verwendung der intrinsischen Henrykonstante aus.--RolfSander (Diskussion) 13:24, 1. Jan. 2025 (CET)

Ich mache mal einen ersten Versuch. Die Formatierung ist noch nicht gut (Ich habe Schwierigkeiten mit der LateX Syntax auf Wikipedia), aber bevor ich das "schön" mache, würde ich erst einmal von Anderen prüfen lassen, ob es fachlich in Ordnung ist, ich bin kein Fachmann auf dem Gebiet.

Effektive Henry-Konstante $H_{s,{\text{eff}}}$

Die bisher aufgeführten verschiedenen Henry-Konstanten beziehen sich auf ein Gleichgewicht zwischen der Gasphase und der flüssigen Phase und werden intrinsische Henry-Konstanten genannt. Reagiert der Stoff in der flüssigen Phase, wird das Gleichgewicht gestört und die Henry-Konstante kann streng genommen nicht mehr angewendet werden. Wenn die Reaktion schnell genug verläuft, kann eine effektive Henry-Konstante $H_{s,{\text{eff}}}$ definiert werden, die die chemischen Reaktionen berücksichtigt, indem eine totale Konzentration $c_{\text{tot}}$ eingeführt wird. Je nach chemischer Stoffgruppe gibt es verschiedene Wege, diese zu definieren:

H_s,eff für Aldehyde

Aldehyde können leicht hydratisiert werden, so liegt beispielsweise Formaldehyd (HCHO) [Anmerkung: IUPAC empfiehlt hier Methanal als Begriff, ich weiß nicht was auf Wikipedia besser ist] in wässriger Lösung nahezu vollständig als Methandiol ${\text{H}}_{2}{\text{C(OH)}}_{2}$ vor:

${\text{HCHO}}+{\text{H}}_{2}{\text{O}}\rightleftharpoons {\text{H}}_{2}{\text{C(OH)}}_{2}$.

Die totale Konzentration von gelöstem Formaldehyd wäre demnach:

$c_{\text{tot}}=c({\text{HCHO}})+c({\text{H}}_{2}{\text{C(OH)}}_{2})$.

Berücksichtigt man dieses Gleichgewicht, kann eine effektive Henry-Konstante definiert werden als:

$H_{s,{\text{eff}}}={\frac {c_{\text{tot}}}{p({\text{HCHO}})}}={\frac {c({\text{HCHO}})+c({\text{H}}_{2}{\text{C(OH)}}_{2})}{p({\text{HCHO}})}}$.

H_s,_eff für Säuren und Basen

Starke Säuren und Basen dissozieren in Lösung vollständig. Ein Beispiel dafür ist die Dissoziation von Salzsäure (HCl), die in wässriger Lösung vollständig in H⁺-Ionen und Cl⁻-Ionen zerfällt [Anmerkung: Mir ist klar, dass hier mit H+ eigentlich H3O+ gemeint ist, ich denke in dem Zusammenhang sollte H+ aber verständlich sein]

${\text{HCl}}\rightleftharpoons {\text{H}}^{+}+{\text{Cl}}^{-}$

Die totale Konzentration $c_{\text{tot}}$ lautet dann:

$c_{\text{tot}}=c({\text{HCl}})+c({\text{Cl}}^{-})$ ,

und die effektive Henry-Konstante dementsprechend:

$H_{s,{\text{eff}}}={\frac {c_{\text{tot}}}{p({\text{HCl}})}}={\frac {c({\text{HCl}})+c({\text{Cl}}^{-})}{p({\text{HCl}})}}$.

Berücksichtigt man die Säurekonstante

$K_{a}={\frac {c({\text{H}}^{+})c({\text{Cl}}^{-})}{c({\text{HCl}})}}$

kann eine Beziehung zwischen intrinsischer und effektiver Henry-Konstanten hergestellt werden:

$H_{s,{\text{eff}}}=H_{s}\times \left(1+{\frac {K_{a}}{c({\text{H}}^{+})}}\right)$.

Da die rechten Seite $c({\text{H}}^{+})$ enthält, ist die Umrechnung zwischen der intrinsischen und der effektiven Henry-Konstanten pH-abhängig. Um eine pH-unabhängige Konstante zu erhalten, kann bei starken Säuren und Basen das Produkt von intrinsischer Henry-Konstante $H_{s}^{\text{cp}}$ und der Säurekonstanten $K_{s}$ verwendet werden [Anmerkung: Hier bin ich fachlich etwas überfordert, warum diese Darstellung pH-Unabhängig ist, obwohl auf der rechten Seite immernoch c(H+) steht]:

$H_{s}^{\prime }=H_{s}^{\text{cp}}\times K_{a}={\frac {c({\text{H}}^{+})\times c({\text{Cl}}^{-})}{p({\text{HCl}})}}$.

Auch wenn $H_{s}^{\prime }$ häufig als Henry-Konstante bezeichnet wird, gilt es zu beachten, dass es sich um eine separate Größe mit anderen Einheiten als $H_{s}^{\text{cp}}$ handelt. --Zhugna (Diskussion) 16:00, 13. Jan. 2025 (CET)

Vielen Dank für den Entwurf! Ich werde ihn mir demnächst ansehen und mich dann wieder melden... --RolfSander (Diskussion) 12:03, 17. Jan. 2025 (CET)

Der Entwurf sieht gut aus, nochmals danke! Ich habe ihn jetzt mit kleinen Änderungen in die Wikipediaseite übertragen. Weitere Änderungen/Verbesserungen sind natürlich jederzeit möglich... --RolfSander (Diskussion) 12:56, 17. Jan. 2025 (CET)

Freut mich, dass ich helfen konnte, und ich danke Ihnen für Ihre Hilfe hier.

Mein ursprüngliches Anliegen besteht aber weiterhin, nämlich dass der Satz "Zudem darf das gelöste Teilchen nicht mit dem Lösungsmittel reagieren, wie Kohlenstoffdioxid mit Wasser, da sonst das Gleichgewicht gestört wird." für Leser an dieser Stelle irreführend sein kann.

Ich habe viele Diskussionen gelesen, in denen behauptet wird, dass wissenschaftliche Veröffentlichungen oder Videos/Erklärungen bezüglich der CO2-Aufnahme durch Ozeane nicht stimmen sollen, da das Henry-Gesetz nicht anwendbar sei. Dabei wird oft auf diesen Satz verwiesen. Das zeigt mir, dass er von Laien leicht missverstanden werden kann und man klarstellen sollte, dass er sich auf die intrinsischen Henry-Konstanten bezieht. --Zhugna (Diskussion) 12:08, 21. Jan. 2025 (CET)

Ich hab's umformuliert und hoffe, dass es jetzt nicht mehr missverstanden wird. --RolfSander (Diskussion) 11:46, 31. Jan. 2025 (CET)

So sollte es klarer sein. Vielen Dank! --Zhugna (Diskussion) 10:41, 3. Feb. 2025 (CET)