Questão 5)

Estime o coeficiente de difusão do O 2 em água a 25^circ C.

Passo 1

O enunciado pede para estimar o coeficiente de difusão do O2 em água a 25^circC. Esse valor costuma ser calculado pela relação de Stokes–Einstein, que relaciona a difusividade de uma partícula(esfera) ao seu raio hidrodinâmico, à temperatura e à viscosidade do solvente.

Passo 2

Reunimos os dados necessários:
- Constante de Boltzmann: kB = 1,38times10^-23,J/K
- Temperatura: T = 25^circC = 298,K
- Viscosidade da água a 25^circC: eta = 0,89times10^-3,Pacdot s
- Raio hidrodinâmico aproximado do O2: r approx 1,5 AA = 1,5times10^-10,m

Passo 3

A relação de Stokes–Einstein para o coeficiente de difusão D de uma esfera é
D ;=;kB,T6pi,eta,r,

Passo 4

Agora substituímos os valores:
kB,T = 1,38times10^-23times298 ;=;4,11times10^-21,J,
6pi,eta,r = 6pitimes(0,89times10^-3)times(1,5times10^-10) ;approx;2,52times10^-12,Pacdot scdot m
Logo,
D ;=;4,11times10^-212,52times10^-12 ;approx;1,6times10^-9,m^2/s

Resposta

A estimativa obtida para o coeficiente de difusão do O2 em água a 25^circC é
D approx 1,6times10^-9,m^2/s

Exercícios relacionados