As frações molares do N 2 e do O 2 no ar atmosférico ao nível do mar, são aproximadamente 0,78 e 0,21. Calcule as molalidades do nitrogênio e do oxigênio na solução formada num vaso aberto, cheio com água, a 25 ℃ .

Passo 1

Fala aí meu jovem, tudo certinho?

O exercício nos pede para calcular a solubilidade de um dado composto, em água em diferentes condições de pressão.

Quando a concentração é usada em termos de molalidade, podemos usar a seguinte equação:

p B = b B K B

Sendo K uma constante encontrada na tabela 5.1

Como o que queremos é a solubilidade, podemos fazer:

b B = p B K

Aqui, temos que considerar também a fração molar de ambos os gases e valores de K para cada um individualmente e que a pressão do vaso aberto será a pressão atmosférica (aproximadamente 1 atm).

Agora é só aplicarmos na fórmula!

Passo 2

Primeiro, sabemos que K N 2 = 1,56 . 10 5 k P a . k g . m o l - 1 , a primeira pressão é , 1   a t m = 101,3.10 3 P a , a porcentagem de nitrogênio é 78%, portanto sua fração molar será 0,78 .

Aplicando na fórmula, teremos:

b N 2 = 0.78 . 101,3.10 3 1,56 . 10 5 k = 0 , 5 1   m m o l   k g - 1

Passo 3

Usando o K do oxigênio como K O 2 = 7,92.10 4 k P a k g m o l - 1 , para 1 a t m = 101,3.10 3 P a . A porcentagem de oxigênio é 21%, portanto sua fração molar será 0 , 21 .

b O 2 = 0,21 . 101,3.10 3 7,92 . 10 4 k = 0,27   m m o l   k g - 1

Resposta

  1. 0,51   m m o l   k g - 1
  2. 0,27   m m o l   k g - 1
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