As frações molares de
e
no ar, ao nivel ch do mar, são de aproximadamente 0,78 e 0,21. Calcule as encentrações dos gases (em gramas/L) da solução formada em um frasco aberto com água, a
. Sabendo que a Lei de Henrý pode ser escrita como [G]=K
, e que para o
e
água os valores de
são 0,00648 e 0,0130 (
), respectivamente. [G] (concentração do gás),
(constante de Henry),
(pressãa do gás)
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem um problema sobre como calcular a concentração de gases (
e
) dissolvidos na água usando a Lei de Henry. A gente vai precisar entender um pouco de química de soluções e como a pressão parcial dos gases influencia na quantidade que eles se dissolvem na água. Vamos resolver isso passo a passo!
Passo 2
Primeiro, precisamos lembrar o que é a Lei de Henry. Ela nos diz que a concentração de um gás dissolvido em um líquido é proporcional à pressão parcial desse gás acima do líquido. A fórmula é:
Onde:
-
é a concentração do gás na solução, -
é a constante de Henry para o gás, -
é a pressão parcial do gás.
Passo 3
Vamos começar calculando a pressão parcial de cada gás no ar. Sabemos que a pressão atmosférica ao nível do mar é aproximadamente
, e que as frações molares de
e
são
e
respectivamente.
A pressão parcial de cada gás é dada por:
Então:
Passo 4
Agora, vamos usar a Lei de Henry para encontrar a concentração de cada gás dissolvido na água. Lembrando que
para
é
e para
é
.
Para
:
Para
:
Passo 5
Agora, vamos converter essas concentrações de
para
para facilitar a interpretação. Sabemos que:
E precisamos multiplicar pelo peso molecular de cada gás para obter a concentração em gramas por litro.
O peso molecular de
é aproximadamente
e o de
é
.
Para
:
Para
:
Resposta
As concentrações dos gases dissolvidos na água a
são aproximadamente:
-
: -
: