- O coeficiente de Henry para um gás em água é:
. Calcule a fração molar dissolvida sob pressão de 3 atm .
Passo 1
O enunciado fornece:
- Coeficiente de Henry:
. - Pressão do gás acima da água:
.
O que é pedido:
- Calcular a fração molar dissolvida do gás na água (ou seja, a fração molar
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
onde:
-
é a pressão parcial do gás na fase gasosa (em aqui), -
é o coeficiente de Henry (aqui em ), -
é a fração molar do gás na fase líquida (adimensional).
Essa fórmula significa: quanto maior a fração molar dissolvida
, maior a pressão necessária para manter o equilíbrio — e
é a constante que relaciona esses dois.
Passo 3
Isolando
na equação de Henry para calcular a fração molar:
Aqui
e
estão nas mesmas unidades (
), então a razão é adimensional e diretamente dá a fração molar.
Passo 4
Substituindo os números dados:
Agora fazendo a divisão:
Interpretação rápida:
significa que a fração molar do gás na água é
(pois
). 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!