Em relação a solubilidade do gás oxigênio em água, responda:
Confirme por meio de cálculos o valor de 8,7 mg / L para a solubilidade de oxigênio em água a 25^circ C sabendo que para o O2 a 25^circ C a KH é 1,3 times 10^-3 mol / L atm.

Passo 1

Então, vamos lá! A questão está pedindo para a gente confirmar, usando cálculos, que a solubilidade do oxigênio (O₂) na água a 25°C é de 8,7 mg/L. Para isso, vamos usar a Lei de Henry, que é o conteúdo principal aqui. A gente vai precisar da constante de Henry ( KH) para o O₂ a 25°C, que é 1,3 times 10^-3 mol / L cdot atm, e também da pressão parcial do oxigênio no ar.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é a Lei de Henry. Ela diz que a solubilidade de um gás na água ( C) é diretamente proporcional à pressão parcial desse gás ( P). A fórmula é:
C = KH times P
Onde:
  • C é a solubilidade em mol/L
  • KH é a constante de Henry
  • P é a pressão parcial do gás

Passo 3

Agora, precisamos saber qual é a pressão parcial do oxigênio no ar. Sabemos que a pressão atmosférica total é de 1 atm e que o oxigênio compõe aproximadamente 21% do ar. Então:
PO2 = 0,21 times 1 , atm = 0,21 , atm

Passo 4

Com a pressão parcial em mãos, vamos calcular a solubilidade do O₂ usando a Lei de Henry:
C = KH times PO2 = 1,3 times 10^-3 , mol/L cdot atm times 0,21 , atm = 2,73 times 10^-4 , mol/L

Passo 5

Até aqui, temos a solubilidade em mol/L. Mas a questão pede em mg/L, então precisamos converter mols de O₂ para miligramas. Para isso, usamos a massa molar do O₂, que é aproximadamente 32 g/mol. A conversão fica assim:
2,73 times 10^-4 , mol/L times 32 , g/mol = 0,00876 , g/L = 8,76 , mg/L

Resposta

A solubilidade do oxigênio na água a 25°C é de aproximadamente 8,76 mg/L, confirmando o valor de 8,7 mg/L mencionado no enunciado.

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