A 300 K , as pressões parciais do vapor do HCl (isto é, as pressões parciais do HCl no vapor) em equilíbrio com o GeCl4 líquido são as seguintes:
XHCl 0,005 0,012 0,019
PHC / kPa 32,0 76,9 121,8
Estime a pressão parcial do vapor do HCl em equilíbrio com a sua solução em tetracloreto de germânio quando a molalidade do HCl for 0,10 mol kg^-1.

Passo 1

Beleza, o problema diz o seguinte: a 300 K, temos as pressões parciais do vapor de HCl em equilíbrio com GeCl₄ líquido para três frações molares de HCl. Você tem uma tabela de Xrm HCl versus Prm HCl.
Conteúdo da matéria: equilíbrio líquido–vapor e lei de Henry (que, em baixas frações molares, diz que
Prm HCl=H,Xrm HCl,,
onde H é a “constante de Henry”).
O que vamos precisar:
1) converter a molalidade ( m=0,10;mol,kg^-1) em fração molar Xrm HCl;
2) estimar H a partir dos dados (ver que P/X é quase constante);
3) calcular Prm HCl para a fração molar obtida.

Passo 2

Primeiro a conversão de molalidade em fração molar. Molalidade m é
m=nrm HClkg de solvente,
Aqui m=0,10;mol/kg significa 0,10 mol de HCl dissolvidos em 1,00 kg de GeCl₄.
Para achar a fração molar precisamos também dos mols de GeCl₄:
– Massa molar do GeCl₄:
Mrm GeCl4=Mrm Ge+4Mrm Cl=72,63+4times35,45approx214,43;g/mol,
– Em 1,00 kg (1000 g) de GeCl₄ temos
nrm GeCl4=1000214,43approx4,66;mol,
– Logo a fração molar de HCl é
$$X_{\rm HCl}=\frac{n_{\rm HCl}}{n_{\rm HCl}+n_{\rm GeCl_4}}
=\frac{0{,}10}{0{,}10+4{,}66}\approx0{,}0210,. $$

Passo 3

Agora vamos ver que a lei de Henry vale bem para esses dados. Para cada ponto da tabela calcule
Prm HClXrm HCl: 32,00,005=6400, 76,90,012approx6408, 121,80,019approx6410;kPa,
Ou seja, Happrox6,41times10^3;kPa.

Passo 4

Com Hsimeq6410;kPa e Xrm HCl=0,0210, basta usar
$$P_{\rm HCl}=H,X_{\rm HCl}
\approx6410\times0{,}0210\approx134{,}6;\mathrm{kPa},. $$

Resposta

A pressão parcial do HCl será aproximadamente 135 kPa.

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