De acordo com enunciado da Lei de Henry, a solubilidade de um gás é diretamente proporcional à pressão do gás. Mas porque essa Lei não vale exatamente para NH3(g) e CO2(g) quando são dissolvidos em água. Justifique sua resposta.

Passo 1

Beleza, antes de tudo vamos entender o que o enunciado pede. A questão fala da Lei de Henry, que diz que a solubilidade de um gás num líquido (aqui água) é proporcional à pressão dele sobre o líquido. A matéria é equilíbrio gasoso e reações químicas em solução. Para resolver, precisamos:
  • Escrever a Lei de Henry ( C = kH,p).
  • Ver por que, no caso de NH₃ e CO₂, ocorrem outras reações na água que atrapalham essa relação direta.

Passo 2

Primeiro, o que é a Lei de Henry?
Quando um gás “não reage” com o solvente, a concentração ( C) do gás dissolvido obedece:
C = kH , p
onde
C é a solubilidade (mol/L)
p é a pressão parcial do gás (atm)
kH é uma constante que depende do gás e da temperatura.
Isso vale direitinho se o gás só se dissolve e não faz mais nada.

Passo 3

Só que NH₃ e CO₂ não são gases “bobos” que ficam só dissolvidos. Eles reagem quimicamente com a água, formando íons e compostos que tiram gás livre da fase aquosa. Ou seja, parte do gás dissolvido some “por reação”, e a relação linear com p se quebra.

Passo 4

Vamos ver cada um:
  1. NH₃ em água: NH3(g) + H2O(l) ;<=ftharpoons; NH4^+(aq) + OH^-(aq)
    Essa reação consome NH₃ dissolvido e gera íons. Como parte do NH₃ vira NH₄⁺, a quantidade de NH₃ “livre” não cresce só pela pressão – tem reação consumindo.
    2) CO₂ em água:
    CO2(g) + H2O(l) ;<=ftharpoons; H2CO3(aq)E ainda: H2CO3(aq) ;<=ftharpoons; H^+(aq) + HCO3^-(aq)
    Ou seja, o CO₂ forma ácido carbônico e depois íons bicarbonato. De novo, parte do gás não fica “só dissolvido” — reage e reduz a parte que obedeceria só à Lei de Henry.

Passo 5

Então, resumindo a teoria: a Lei de Henry assume que o gás dissolve sem reação química. Mas NH₃ e CO₂ reagem em solução aquosa, criando novos equilíbrios (ácido‐base). Esses equilíbrios desviam a solubilidade do comportamento linear com a pressão.

Resposta

A Lei de Henry não vale exatamente para NH₃(g) e CO₂(g) em água porque ambos reagem quimicamente ao se dissolver: NH₃ forma NH4^+ e OH⁻, e CO₂ forma H₂CO₃ (que vira H⁺ e HCO₃⁻). Essas reações consomem parte do gás dissolvido e desviam a solubilidade da relação direta C = kH,p.

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