Qual é o valor da pressão parcial do metano necessária para dissolver 21 mg de metano em 100 g de benzeno a 25^circ C ?

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:
Número de mols = Massa (g)Massa molar (g/mol) ú
A massa molar do metano é aproximadamente 16,04 g/mol.
Mols de CH4 = 21 , mg1000 div 16,04 , g/mol = 0,021 , g16,04 , g/mol approx 0,00131 , 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:
Volume = 100 , g0,88 , g/cm^3 approx 113,64 , cm^3 = 0,11364 , L
A concentração C = 0,00131 , mol0,11364 , L approx 0,0115 , mol/L é então:

Passo 4

Aplicando a Lei de Henry, que é dada por:
C = kH cdot P
Onde:
  • P = CkH 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 ( P = 0,0115 , mol/L1,42 times 10^-3 , mol/(L·atm) approx 8,10 , atm ) para o metano em benzeno a . Supondo que seja aproximadamente , podemos prosseguir:

Resposta

A pressão parcial do metano necessária é aproximadamente 8,10 atm.

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