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1[9급 국가직 화학공학일반] 17년 1회차

2mol%의 에테인(ethane)이 포함된 가스가 20°C, 15 atm에서 물과 접해 있다. 헨리(Henry)의 법칙이 적용 가능할 때 물에 용해된 에테인의 몰분율은? (단, 헨리 상수는 2.5 × 10⁴atm/mole fraction으로 가정한다)

1.2 × 10^-5

2.4 × 10^-5

3.6 × 10^-5

6.0 × 10^-5

해설

헨리의 법칙  $p_A = H x_A$ 를 적용하면 물에 녹은 에테인의 몰분율은  $1.2 \times 10^{-5}$ 이다.
기상 에테인의 분압은 몰분율과 전압의 곱이다.
 $p_A = y_A P = 0.02 \times 15 = 0.3\ \mathrm{atm}$ 
헨리 상수로 나누면 액상 몰분율이 된다.
 $x_A = \dfrac{p_A}{H} = \dfrac{0.3}{2.5 \times 10^{4}} = 1.2 \times 10^{-5}$ 
헨리 상수가 atm/mole fraction 단위이므로 분압을 그대로 나누면 되고, 온도 20 °C는 헨리 상수가 이미 그 조건으로 주어졌으므로 별도 보정이 필요 없다.

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