Ensaios de laboratório revelam que a solubilidade do dióxido de carbono, em termos de fração molar, em um hidrocarboneto não volátil, é igual a 5 times 10^-3 a 10^5 Pa e 330 K . Calcule a solubilidade do dióxido de carbono nesse hidrocarboneto a 5 times 10^6 Pa e 330 K . Admita que a fase vapor se comporte como gás ideal e que a Constante de Henry independa da pressão.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre solubilidade usando a lei de Henry, que é um conceito da química que relaciona como um gás se dissolve em um líquido sob diferentes pressões. A gente vai calcular a solubilidade do dióxido de carbono (CO₂) em um hidrocarboneto não volátil quando a pressão muda, mantendo a temperatura constante.

Passo 2

Primeiro, vamos entender a Lei de Henry. Ela nos diz que a solubilidade de um gás em um líquido é diretamente proporcional à pressão parcial do gás acima do líquido. Em fórmula, isso fica assim:
x = kH cdot P
Onde:
  • é a fração molar de solubilidade do gás,
  • é a constante de Henry,
  • é a pressão parcial do gás.

Passo 3

No exercício, a solubilidade x1P1 = x2P2 é x2 = x1 cdot P2P1 a uma pressão de . Queremos achar a nova solubilidade quando a pressão aumenta para .
Como a constante de Henry é independente da pressão, podemos montar a seguinte relação:
Isso significa que:

Passo 4

Agora, vamos substituir os valores que temos na fórmula:
x2 = 5 times 10^-3 cdot 5 times 10^610^5

Passo 5

Fazendo as contas:
x2 = 5 times 10^-3 cdot 50 = 0,25

Resposta

A solubilidade do dióxido de carbono no hidrocarboneto a e 330 K é em fração molar.

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