हेनरी(Henry's Law)का नियम क्या है?कब दिया गया,सूत्र,स्थिरांक(kH),व्याख्या,अपवाद,अनुप्रयोग||In Hindi

हेनरी का नियम क्या है?कब दिया गया,सूत्र,स्थिरांक(k_H),व्याख्या,अपवाद,अनुप्रयोग||In Hindi||Star Science

हेनरी का नियम(Henry's Law)

हेनरी का नियम वह नियम है जो गैसों की घुलनशीलता पर दबाव के प्रभाव का वर्णन करता है। यह नियम बताता है कि किसी निश्चित तापमान पर द्रव (तरल) की सतह के संपर्क में किसी गैस की घुलनशीलता तरल पर गैस के आंशिक दबाव के सीधे आनुपातिक होती है।

हेनरी के नियम को 1803 में विलियम हेनरी द्वारा बताया गया था, हेनरी के नियम के अनुसार-

Note:-"किसी निश्चित तापमान पर, किसी द्रव के निश्चित आयतन में घुल सकने वाली किसी गैस की मात्रा उस गैस के उस द्रव के साथ साम्यावस्था की स्थिति में आंशिक दाब के समानुपाती होती है। लेकिन घुलने वाली गैस उस द्रव के साथ कोई रासायनिक क्रिया न करे।"

इसका मतलब यह है कि, किसी द्रव पर गैस का दबाव जितना अधिक होगा, गैस उतनी ही ज्यादा मात्रा में उस तरल में घुलनशील होगी।  दुसरे शब्दों में किसी द्रव में यदि गैस का दबाव ज्यादा है तो वह गैस ज्यादा घुलेगी और दबाव कम होने पर कम घुलेगी, इस प्रकार एक उच्च सांद्रता प्राप्त होती है (अर्थात अधिक से अधिक घुलनशीलता)।

जब भी हम किसी ठंढे (कोका कोला,स्प्राइट आदि ) को खोलते हैं, तो हम हेनरी के नियम को देखते हैं। बंद होने पर, बोतल के अंदर उच्च दबाव कार्बन डाइऑक्साइड को इसमें घोलकर रखता है ,लेकिन जैसे ही बोतल खोली जाती है , तो गैस का दबाव कम हो जाता है, जिससे इसकी (CO₂) घुलनशीलता कम हो जाती है और बुलबुले ऊपर आने लगते हैं।

हेनरी  का नियम कब दिया गया? 

विलियम हेनरी एक ब्रिटिश रसायनज्ञ थे, जिनका जन्म 12 दिसंबर 1774 को हुआ था। हेनरी ने इस नियम को 1803 में दिया था।  हेनरी की मृत्यु 2 सितंबर 1836 को हुई थी।

हेनरी के नियम का सूत्र क्या होता है?

गणितीय रूप में, हेनरी के नियम को आनुपातिकता के नियम के रूप में व्यक्त किया जाता है| हेनरी के नियम के सूत्र को हम निम्नलिखित रूप में लिख सकते हैं-

P ∝ C OR P = k_H * C

जहां C तरल में गैस की अधिकतम सांद्रता को बताता है, अर्थात इसकी घुलनशीलता को प्रदर्शित करता है; P तरल के संपर्क में गैस का आंशिक दबाव है और k_H आनुपातिकता का एक स्थिरांक है जिसे हेनरी के नियम का स्थिरांक कहा जाता है।

गैस की सांद्रता को विभिन्न इकाइयों में व्यक्त किया जा सकता है, जैसे कि मोलरिटी, मोलिटी या मोल अंश। हालांकि, ज्यादातर मामलों में, रसायनज्ञ सांद्रता का उपयोग मोलरिटी  (mol/L) में करते हैं, जबकि दबाव वायुमंडल में व्यक्त किया जाता है।

हेनरी के नियम का स्थिरांक ( k_H ) क्या होता है?

हेनरी के नियम का स्थिरांक को हेनरी कांस्टेंट (constant) कहा जाता है।  स्थिरांक k_H एक गैस और एक विलायक के बीच की प्रतिक्रियाओं का वर्णन करता है।

ये क्रियाएं जितनी मजबूत होती हैं, स्थिरांक उतना ही अधिक होता है और इसलिए, किसी दिए गए तापमान और दाब पर विलायक में गैस की विलेयता उतनी ही अधिक होती है।

संख्यानुसार, k_H का मान, निश्चित तापमान पर गैस की विलेयता का प्रतिनिधित्व करता है जब उसका आंशिक दबाव 1 वायुमंडलीय दाब (वायुमंडलीय दाब) होता है।

समीकरण में प्रयुक्त सांद्रता और दबाव की इकाइयों के आधार पर, हेनरी के नियतांक को mol/L*atm, mol/kg*atm, आदि इकाइयों में व्यक्त किया जा सकता है।

25 डिग्री सेल्सियस पर पानी में कुछ सामान्य गैसों के लिए हेनरी के नियम का स्थिरांक निम्न प्रकार से होता है:

Gas

kH (mol/L atm)

Oxygen (O2)

1.3*10^-3

Nitrogen (N2)

6.1*10^-4

Carbon dioxide (CO2)

3.4*10^-2

Helium (He)

3.7*10^-4

**तापमान के साथ ये मान कम हो जाते हैं, क्योंकि उच्च तापमान पर गैसों की घुलनशीलता आमतौर पर घट जाती है।

हेनरी के नियम की व्याख्या

हेनरी के नियम को समझना बहुत आसान है। हम एक गैस की कल्पना बहुत छोटे कणों के संग्रह के रूप में कर सकते हैं जो उन सभी सतहों से उछलती हैं जिन्हें वे छूते हैं। जब वे किसी द्रव (तरल) की सतह से टकराते हैं, तो कुछ कण उछलेंगे, जबकि अन्य सतह से गुजरेंगे और फंस जाएंगे (अर्थात घुल जाएंगे)।

ऐसा ही गैस के कणों के साथ भी होता है जो घुल जाते हैं। वे कंटेनर की दीवारों से उछलते हैं और तरल की सतह तक भी पहुंच सकते हैं, जहां कुछ उछलेंगे जबकि अन्य सतह से गुजरेंगे।

जब साम्यावस्था आ जाती है, तो गैस विलायक में घुलने और इससे निकलने की गति समान होती है, इसलिए सांद्रता स्थिर रहती है।

अब जब हम गैस के दबाव को पुनः बढ़ाते हैं, तो गैस के कण तरल की सतह से फिर टकराते हैं। यह उस दर का कारण बनता है जिस पर गैस घुलती है। जब एक नया संतुलन हो जाता है, तो गैस की सांद्रता अधिक होगी।

हेनरी के नियम के अपवाद

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि हेनरी का नियम एक आदर्श नियम है, जो केवल कुछ शर्तों के के साथ ही लागू होता है। इस प्रकार, हेनरी का नियम केवल तभी लागू किया जा सकता है जब:

तापमान स्थिर रहता है।घोल के साथ गैस संतुलन में है।गैस का दबाव अपेक्षाकृत कम है।गैस विलायक के साथ प्रतिक्रिया नहीं करती है।

इसके बावजूद, कुछ मामलों में जहां गैस विलायक के साथ प्रतिक्रिया करती है, इस नियम को लागू किया जा सकता है।

हेनरी के नियम के अनुप्रयोग क्या है?

हेनरी के नियम का व्यापक रूप से उपयोग गोताखोरों के लिए और शीतल पेय पदार्थों के निर्माण में किया जाता है।