Qual é a pressão parcial necessária para dissolver 21 g de metano em 100 g de benzeno a
, para a lei de Henry na forma dada pela equação [B] = Kн рв.)?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre Pressão Parcial e a Lei de Henry. A gente precisa descobrir qual a pressão necessária para dissolver 21 gramas de metano em 100 gramas de benzeno a 25°C, usando a constante de Henry fornecida (
). Para isso, vamos aplicar a Lei de Henry, que relaciona a concentração de um gás dissolvido com a sua pressão parcial.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a Lei de Henry, que diz que a concentração do gás dissolvido ($ [B]
p $) desse gás. A fórmula é:
Onde:
- $ [B] $ é a concentração do gás dissolvido (em mol/kg de solvente),
- $ K_{\mathrm{H}} $ é a constante de Henry,
- $ p $ é a pressão parcial do gás.
Passo 3
Vamos calcular a quantidade de metano (CH₄) em mols. A massa molar do metano é:
Então, a quantidade de mols de metano é:
Passo 4
Agora, vamos calcular a concentração do metano no benzeno. Como temos 100 g de benzeno, vamos converter para quilogramas:
A concentração $ [B] $ é então:
Passo 5
Aplicando a Lei de Henry, rearranjamos a fórmula para encontrar a pressão parcial:
Substituindo os valores:
Passo 6
Vamos calcular a pressão:
Convertendo para outras unidades, se necessário, mas como a constante está em kPa, mantemos nessa unidade.
Resposta
A pressão parcial necessária para dissolver 21 g de metano em 100 g de benzeno a
é aproximadamente
.