Qual é o valor da pressão parcial do metano necessária para dissolver 21 mg de metano em 100 g de benzeno a
?
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão juntos! A pergunta é: Qual é a pressão parcial do metano necessária para dissolver 21 mg de metano em 100 g de benzeno a
? Aqui, vamos usar a Lei de Henry, que relaciona a solubilidade de um gás em um líquido com a pressão parcial desse gás.
Passo 2
Primeiro, precisamos converter a massa de metano (CH₄) de miligramas para moles. A fórmula para isso é:
A massa molar do metano é aproximadamente 16,04 g/mol.
Passo 3
Agora, vamos calcular a concentração de metano no benzeno. Como temos 100 g de benzeno, e supondo que a densidade do benzeno seja aproximadamente 0,88 g/cm³, o volume é:
A concentração
é então:
Passo 4
Aplicando a Lei de Henry, que é dada por:
Onde:
-
é a concentração do gás no líquido (mol/L) -
é a constante de Henry (mol/(L·atm)) -
é a pressão parcial do gás (atm)
Queremos encontrar
, então reorganizamos a equação:
Passo 5
Precisamos do valor da constante de Henry (
) para o metano em benzeno a
. Supondo que
seja aproximadamente
, podemos prosseguir:
Resposta
A pressão parcial do metano necessária é aproximadamente 8,10 atm.