O gás dióxido de carbono dissolvido em uma amostra de água em um recipiente parcialmente cheio e lacrado entrou em equilíbrio com sua pressão parcial no ar que está acima da solução. Explique o que acontece com a solubilidade do se:
a) a pressão parcial do gás dobra por adição de mais ;
b) a pressão total do gás sobre o líquido dobra por adição de nitrogênio.
Passo 1
a) Se aumentarmos a pressão parcial do em 2x o que ela era, a solubilidade nova (), será, segundo a lei de Henry:
Como não mudamos nem o solvente, nem o gás e nem a temperatura, segue constante:
Ou seja, quando dobramos a pressão parcial de , a solubilidade do sobra também.
Passo 2
b) Se dobramos a pressão total do gás sobre o líquido mas não alterarmos a quantidade de , a solubilidade do não muda.
Isso acontece porque, quando o gás faz parte de uma mistura, devemos utilizar a sua pressão parcial para calcular a solubilidade, já que a solubilidade dele depende das moléculas de que vão penetrar o líquido, e não das moléculas de gases em geral.
Assim, quando aumentamos a pressão adicionando nitrogênio, aumentamos a pressão total mas diminuimos a fração molar de no meio (já que a fração molar é calculada por e nós aumentamos o número de mols total), o que mantém constante a pressão parcial do CO2.
Assim, nada acontece com a solubilidade do quando dobramos a quantidade de nitrogênio.
Resposta
a) A solubilidade também dobra.
b) A solubilidade se mantém a mesma.