A 310 K , as pressões parciais de vapor de uma substância B dissolvida em um líquido A são as seguintes:
XB 0,010 0,015 0,020
pB / kPa 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 .
Resposta: média de KB=8,2 times 10^3 kPa é

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 ( XB) e suas correspondentes pressões parciais de vapor ( pB). 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 ( KB) 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 XB e pB 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 ( pB) de um gás acima de uma solução é proporcional à fração molar ( XB) do soluto:
pB = KB cdot XB
Aqui, KB é a constante de Henry que queremos encontrar.

Passo 3

Vamos reorganizar a equação para resolver KB:
KB = pBXB
Isso nos permite calcular a constante de Henry para cada par de valores fornecidos.

Passo 4

Agora, vamos calcular KB para cada uma das frações molares e pressões parciais dados:
  1. Para XB = 0,010 e pB = 82,0 kPa:
KB = 82,0 , kPa0,010 = 8200 , kPa
  1. Para XB = 0,015 e pB = 122,0 kPa:
KB = 122,0 , kPa0,015 approx 8133,33 , kPa
  1. Para XB = 0,020 e pB = 166,1 kPa:
KB = 166,1 , kPa0,020 = 8305 , kPa

Passo 5

Observamos que os valores calculados para KB 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 KB para obter uma representação mais precisa da constante de Henry:
KB = 8200 + 8133,33 + 83053 approx 24638,333 approx 8212,78 , kPa
Arredondando para duas casas significativas, temos:
KB approx 8,2 times 10^3 , kPa

Resposta

A constante da Lei de Henry a 310 K é KB = 8,2 times 10^3 , kPa.

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