Exercícios Resolvidos de Relações de Equilíbrio

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Enunciado

Sabendo-se que a constante de Henry para o dióxido de carbono em água a 25 ° C é igual a 1,25 ⋅ 10 6   T o r r , estime a solubilidade (em mol por litro) de C O 2 na água, quando a sua pressão parcial é igual a:

  1. 1,00   a t m
  2. 0,0100   a t m

Passo 1

Opa! Vamos resolver mais uma questãozinha!!

O enunciado deu pra gente a constante de Henry e a pressão parcial, e nos pediu a solubilidade, ok?

Bom, na letra a nossa pressão parcial é de:

p A = 1,00   a t m → 760   T o r r

Pela lei de Henry, temos:

p A = H x A

Substituindo nossos dados:

760 = 1,25 ⋅ 10 6 ⋅ x C O 2

Temos então, que a fração molar de C O 2 é:

x C O 2 = 6,08 ⋅ 10 - 4

Passo 2

E a gente sabe que a fração molar de C O 2 é:

x C O 2 = n C O 2 n C O 2 + n H 2 O

Porém, o valor que encontramos para a fração molar de C O 2 é muitoooo baixo! Isso permite que a gente possa considerar que:

n C O 2 + n H 2 O = n H 2 O

Temos então que:

n C O 2 = n H 2 O ⋅ x C O 2

n C O 2 = 55,5 ⋅ 6,08 ⋅ 10 - 4

n C O 2 = 3,37 ⋅ 10 - 2   m o l

Opa! E considerando que V s o l u ç ã o = V s o l v e n t e e que ρ s o l u ç ã o = 1 , em uma solução aquosa diluída, teremos que a solubilidade será:

c C O 2 = 3,37 ⋅ 10 - 2   m o l / L

Passo 3

Agora fazendo o mesmo para a letra b, temos:

p A = 0,0100   a t m → 7,60   T o r r

Substituindo nossos dados:

7,60 = 1,25 ⋅ 10 6 ⋅ x C O 2

A fração molar de C O 2 é:

x C O 2 = 6,08 ⋅ 10 - 6

Passo 4

Então temos que, para a letra b:

n C O 2 = 55,5 ⋅ 6,08 ⋅ 10 - 6

n C O 2 = 3,37 ⋅ 10 - 4   m o l

E fazendo as mesmas considerações da letra a, temos:

c C O 2 = 3,37 ⋅ 10 - 4   m o l / L

Protinho!! Show de bola!

Resposta

  1. c C O 2 = 3,37 ⋅ 10 - 2   m o l / L
  2. c C O 2 = 3,37 ⋅ 10 - 4   m o l / L

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Uma mistura de C O 2 e N 2 encontra-se em um recipiente a 45 ° C , com cada uma das espécies com uma pressão parcial de 0,75b a r . Calcule a concentração molar, a concentração mássica, a fração molar