, tem-se
de
dissolvidos em 100 g de água, enquanto a pressão sobre a água corresponde a
. Determine a constante para a Lei de Henry nessa temperatura para o
. Além disso, encontre a massa de
que ira se dissolver em 100 g de água quando a pressão do
corresponder a 10 atm . Despreze a variação na constante da Lei de Henri com a temperatura.
Passo 1
O enunciado dá as seguintes informações e pede o que segue.
- Dados fornecidos:
- Perguntas:
- Determinar a constante da Lei de Henry nessa temperatura para o
. - Encontrar a massa de
que se dissolve em de água quando a pressão do é .
- Determinar a constante da Lei de Henry nessa temperatura para o
Passo 2
O que é a Lei de Henry e como vamos usá‑la (explicação didática e definição das variáveis).
-
Forma simples e prática que usaremos: a solubilidade do gás é proporcional à pressão parcial do gás sobre o líquido. Escrevemos:onde:é a concentração do gás no solvente (escolherei aqui unidades de mol por quilograma de solvente,
); é a constante de Henry na unidade correspondente (aqui); é a pressão parcial do gás em. -
Observação prática: como a massa dada no enunciado é em
por de água, vou converter essa massa em mol e depois expressar como mol por quilograma de água (assim fica padrão: ). Depois aplico a proporcionalidade para .
Passo 3
Converter a massa de
fornecida em moles (passo a passo).
- Primeiro, converto
em gramas: - Massa molar do
: . - Número de mols dissolvidos em
de água: (Estou mantendo casas suficientes para não perder precisão; ao final arredondarei razoavelmente.)
Passo 4
Calcular a concentração
em
e determinar
.
- A quantidade obtida refere‑se a
de água, isto é . Então a concentração em mol por quilograma é - A pressão correspondente é
. Usando , obtemos - Para ficar com uma escrita adequada e não exagerar casas, arredondo para três algarismos significativos:
- Comentário prático: outra forma muito direta (e igualmente válida para este problema) é tomar a constante de Henry expressa em massa por
por atm: Essa forma é útil se você só quer calcular massas para diferentes pressões sem converter para mols.
Passo 5
Usar a Lei de Henry para calcular a massa dissolvida a
(explicando proporcionalidade).
- Como a solubilidade é proporcional à pressão, a massa dissolvida em
de água escala linearmente com . Usando a forma em massa (mais direta aqui): - Em termos de mols, também dá para verificar:
Se quiser, converte para massa: , consistente com a conta direta.