A concentração de
na água exigida para manter a vida aquática é de cerca de
Qual é a pressão parcial mínima do oxigênio na atmosfera que permite atingir essa concentração
? Sabendo que a Lei de Henry pode ser escrita como
. Para o
em água
. b) Considerando temperatura de
, qual é a altitude máxima que essa concentração de
em água seria atingida?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre a concentração de oxigênio (
) dissolvida na água necessária para manter a vida aquática, que é de
. A gente vai usar a Lei de Henry, que relaciona a concentração de um gás dissolvido na água com a pressão parcial desse gás na atmosfera. Para isso, precisamos saber o valor da constante de Henry para o
em água, que é
, e a temperatura é
.
Passo 2
Primeiro, vamos converter a concentração de oxigênio de
para
, porque a constante de Henry está nas unidades de
.
Sabemos que
. Então,
é igual a
.
A massa molar do
é aproximadamente
, ou seja,
.
Então, a concentração em molaridade é:
Passo 3
Agora, vamos usar a Lei de Henry, que é dada por:
Onde:
-
é a concentração do gás dissolvido, -
é a constante de Henry, -
é a pressão parcial do gás na atmosfera.
Queremos encontrar a pressão parcial mínima do oxigênio (
) que resulta em
. Rearranjando a fórmula para resolver
:
Passo 4
Substituindo os valores que temos:
Passo 5
Agora, para a parte b), queremos saber qual é a altitude máxima onde essa concentração de
em água seria atingida a
. Para isso, precisamos relacionar a pressão atmosférica com a altitude.
Sabemos que a pressão atmosférica diminui com o aumento da altitude. Podemos usar a fórmula aproximada da pressão em função da altitude:
Onde:
-
é a pressão ao nível do mar ( ), -
é a altitude, -
é a altura de escala (~8,5 km para a atmosfera terrestre).
Queremos encontrar
onde
.
Passo 6
Rearranjando a fórmula para resolver
:
Substituindo os valores:
Resposta
A altitude máxima onde a concentração de
de
na água seria atingida a
é aproximadamente
.