1. O coeficiente de Henry para um gás em água é: k_{H}=1500 \mathrm{~atm}. Calcule a fração molar dissolvida sob pressão de 3 atm .

Passo 1

O enunciado fornece:
  • Coeficiente de Henry: k_{H}=1500\\ \mathrm{atm}.
  • Pressão do gás acima da água: p=3\\ \mathrm{atm}.
O que é pedido:
  • Calcular a fração molar dissolvida do gás na água (ou seja, a fração molar x do gás na fase líquida) sob essa pressão.

Passo 2

Relembrando a lei de Henry (explicação bem didática): para gases pouco solúveis em líquidos e em soluções diluídas, a pressão parcial do gás acima da solução é proporcional à fração molar do gás dissolvido. A forma que usaremos é
p = k_{H}\,x,
onde:
  • p é a pressão parcial do gás na fase gasosa (em \mathrm{atm} aqui),
  • k_{H} é o coeficiente de Henry (aqui em \mathrm{atm}),
  • x é a fração molar do gás na fase líquida (adimensional).
Essa fórmula significa: quanto maior a fração molar dissolvida x, maior a pressão necessária para manter o equilíbrio — e k_{H} é a constante que relaciona esses dois.

Passo 3

Isolando x na equação de Henry para calcular a fração molar:
x = \frac{p}{k_{H}}.
Aqui p e k_{H} estão nas mesmas unidades ( \mathrm{atm}), então a razão é adimensional e diretamente dá a fração molar.

Passo 4

Substituindo os números dados:
x = \frac{3}{1500}.
Agora fazendo a divisão:
x = 0,002.
Interpretação rápida: x=0,002 significa que a fração molar do gás na água é 0,2\% (pois 0,002\times100 = 0,2\%). Como o valor é pequeno, a aproximação de solução diluída usada na lei de Henry é apropriada.
Força — já já esse tipo de exercício fica automático!

Resposta

x=0,002

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