Problema do Exemplo da Lei de Henry

A lei de Henry é uma lei do gás formulado pelo químico britânico William Henry em 1803. A lei estabelece que, a uma temperatura constante, a quantidade de gás dissolvido no volume de um líquido especificado é diretamente proporcional à pressão parcial do gás em equilíbrio com o líquido. Em outras palavras, a quantidade de gás dissolvido é diretamente proporcional à pressão parcial de sua fase gasosa. A lei contém um fator de proporcionalidade que é chamado constante de lei de Henry.

Este problema de exemplo demonstra como usar a lei de Henry para calcular a concentração de um gás na solução sob pressão.

Quantos gramas de gás carbônico são dissolvidos em uma garrafa de 1 L de água gaseificada se o fabricante usar uma pressão de 2,4 atm no processo de engarrafamento a 25 ° C? O gás carbônico é o gás carbônico mais utilizado no mundo, devido ao seu baixo teor de carbono, que é o principal responsável pelo aumento da temperatura do ar e da temperatura do ambiente. A lei de Henry mostra que a concentração de um gás soluto em uma solução é diretamente proporcional à pressão parcial do gás sobre a solução. P = KHC onde: P é a pressão parcial do gás acima da solução. KH é a constante da lei de Henry para a solução. C é a concentração do gás dissolvido na solução. C = P / KHC = 2,4 atm / 29,76 atm / (mol / L) C = 0,08 mol / LS Como temos apenas 1 L de água, temos 0,08 mol de CO.

Converter moles em gramas:

massa de 1 mol de CO₂ = 12+ (16x2) = 12 + 32 = 44 g

O gás carbônico é o gás carbônico mais utilizado no mundo, devido ao seu elevado teor de CO2.

Existem 3,52 g de CO₂ dissolvido em uma garrafa de 1 L de água gaseificada do fabricante.

Antes de abrir uma lata de refrigerante, quase todo o gás acima do líquido é dióxido de carbono. Quando o recipiente é aberto, o gás escapa, diminuindo a pressão parcial do dióxido de carbono e permitindo que o gás dissolvido saia da solução. É por isso que o refrigerante está com gás.

A fórmula da lei de Henry pode ser escrita de outras maneiras para permitir cálculos fáceis usando diferentes unidades, particularmente K_H. Aqui estão algumas constantes comuns para gases na água a 298 K e as formas aplicáveis ​​da lei de Henry:

Onde:

• eu_soln é litros de solução.
• c_aq é mols de gás por litro de solução.
• P é parcial pressão do gás acima da solução, normalmente na pressão absoluta da atmosfera.
• x_aq é a fração molar do gás em solução, que é aproximadamente igual às moles de gás por mole de água.
• atm refere-se a atmosferas de pressão absoluta.

A lei de Henry é apenas uma aproximação aplicável a soluções diluídas. Quanto mais um sistema diverge das soluções ideais ( como com qualquer lei de gás), menos preciso será o cálculo. Em geral, a lei de Henry funciona melhor quando o soluto e o solvente são quimicamente semelhantes entre si.

A lei de Henry é usada em aplicações práticas. Por exemplo, é usado para determinar a quantidade de oxigênio e nitrogênio dissolvido no sangue de mergulhadores para ajudar a determinar o risco de doença descompressiva (as curvas).

Francis L. Smith e Allan H. Harvey (setembro 2007), "Evite armadilhas comuns ao usar a lei de Henry", "Progresso da engenharia química" (CEP), pp. 33-39