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.

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