Use a lei de Henry para calcular a solubilidade (na forma de molalidade) do
em água a
quando sua pressão parcial é 0,10 e 1 atm . Dado
. (a)
, b) 34
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O enunciado pede para a gente calcular a solubilidade do
em água a
usando a Lei de Henry. A matéria aqui envolve termodinâmica e química dos gases dissolvidos. Para isso, vamos precisar da constante de Henry fornecida, que é
, e das pressões parciais do
, que são 0,10 e 1 atm.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar da Lei de Henry, que nos diz que a solubilidade de um gás em um líquido é diretamente proporcional à pressão parcial desse gás acima do líquido. A fórmula da Lei de Henry é:
Onde:
-
é a concentração do gás dissolvido (molalidade, no nosso caso). -
é a constante de Henry. -
é a pressão parcial do gás.
Passo 3
Precisamos garantir que as unidades estejam consistentes. A constante de Henry está dada em
, então vamos converter a pressão de atm para Torr. Sabemos que:
Passo 4
Vamos calcular a solubilidade para cada pressão parcial dada.
Para
:
Primeiro, convertemos 0,10 atm para Torr:
Agora aplicamos a Lei de Henry:
Note que a constante de Henry pode ser usada de duas formas, dependendo da definição. Para manter as unidades consistentes, rearranjamos a fórmula:
Então:
Convertendo para mmol/kg:
Parece que houve um erro aqui. Vamos revisar os cálculos.
Passo 5
Revisando a aplicação da Lei de Henry:
Na verdade, a solubilidade
(molalidade) é dada por:
Então:
Para
:
Convertendo para mmol/kg:
Parece bem baixo, vamos verificar se a constante de Henry está corretamente aplicada.
Passo 6
Vamos considerar que a constante de Henry pode estar definida como
. Portanto, rearranjando:
Então, para
, que é 76 Torr:
Convertendo para mmol/kg:
Parece que a solubilidade está realmente muito baixa para essa pressão.
Resposta
A solubilidade do
em água a
é aproximadamente 0,061 mmol/kg quando a pressão parcial é 0,10 atm e 34 mmol/kg quando a pressão parcial é 1 atm.