A 310 K , as pressões parciais de vapor de uma substância B dissolvida em um líquido A são as seguintes:
|
0,010 | 0,015 | 0,020 |
---|---|---|---|
|
82,0 | 122,0 | 166,1 |
Mostre que a solução obedece à lei de Henry neste intervalo de frações molares e calcule a constante da lei de Henry a 310 K .
Passo 1
Vamos resumir o que o problema pede e identificar os conceitos que vamos usar. Temos uma solução onde a substância B está dissolvida no líquido A a uma temperatura de 310 K. São dadas as frações molares de B (
) e suas correspondentes pressões parciais de vapor (
). Nosso objetivo é verificar se essa solução obedece à Lei de Henry nesse intervalo de frações molares e, se obedecer, calcular a constante de Henry (
) a 310 K.
Para resolver isso, vamos precisar entender a Lei de Henry, que relaciona a pressão parcial de um gás acima de uma solução com a fração molar do soluto. Vamos calcular a constante de Henry para cada par de
e
e ver se ela permanece constante, o que indicaria que a Lei de Henry está sendo obedecida.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar a Lei de Henry. Ela diz que a pressão parcial (
) de um gás acima de uma solução é proporcional à fração molar (
) do soluto:
Aqui,
é a constante de Henry que queremos encontrar.
Passo 3
Vamos reorganizar a equação para resolver
:
Isso nos permite calcular a constante de Henry para cada par de valores fornecidos.
Passo 4
Agora, vamos calcular
para cada uma das frações molares e pressões parciais dados:
- Para
e kPa:
- Para
e kPa:
- Para
e kPa:
Passo 5
Observamos que os valores calculados para
são muito próximos entre si: 8200 kPa, 8133,33 kPa e 8305 kPa. Essa consistência indica que a constante de Henry está praticamente constante nesse intervalo de frações molares, confirmando que a solução obedece à Lei de Henry.
Passo 6
Por fim, calculamos a média dos valores de
para obter uma representação mais precisa da constante de Henry:
Arredondando para duas casas significativas, temos:
Resposta
A constante da Lei de Henry a 310 K é
.
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é
e o
é
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).
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