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LISTA QUÍMICA GERAL 6 – PRESSÃO DE VAPOR E LEI DE HENRY
Profa Fatima Ventura Pereira Meirelles
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1 – (P4021206) Na reação de sulfato de sódio, Na2SO4, com o gás hidrogênio, H2, e outras substâncias, é produzido gás sulfídrico, H2S, que é altamente tóxico. Essa é uma reação complexa que ocorre pela ação de bactérias redutoras, onde 1,0 mol de Na2SO4 gera 1,0 mol de H2S.
a) Calcule a pressão de H2S, a 30oC, em um tanque de 1000 L quando se utiliza uma concentração inicial de 2,0 g L-1 de Na2SO4. Considere que os reagentes foram totalmente consumidos e que H2S é o único gás presente nestas condições.
b) Supondo que o mesmo tanque, agora a 45oC, contenha uma mistura de H2(g) e H2S(g), calcule a fração molar e a pressão parcial de cada gás na mistura sabendo que a pressão total do sistema é de 20 atm e que a massa de H2S é de 278 g. 
2 - (P2120507) A composição do ar (em volume) ao nível do mar (1 atm e 15 oC) é 78,084% de nitrogênio (N2), 20,9476% de oxigênio (O2), 0,934% de argônio (Ar), 0,0314% de dióxido de carbono (CO2) e outros gases em quantidades desprezíveis. Estes gases na atmosfera encontram-se em equilíbrio com a água presente nos diversos sistemas aquáticos da biosfera terrestre.
a) Calcule as pressões parciais dos gases O2 e CO2, em atm, no ar.
b) Calcule a solubilidade dos gases O2 e CO2, em mol L-1, dissolvidos na água a 15 oC, ao nível do mar.
c) Na verdade, sabe-se que a concentração de CO2 em sistemas aquáticos é muito diferente daquela estimada no item anterior, nessa mesma temperatura. Considerando somente os equilíbrios representados abaixo, justifique o porquê dessa diferença.
CO2(g) CO2(aq) 
CO2(aq) + H2O(l) HCO3((aq) + H+(aq) 
d) A quantidade mínima de O2 dissolvido em água requerida para manter a vida dos peixes é de 5 mg L(1. Calcule a pressão parcial de O2 na atmosfera, em atm, que proveria essa quantidade mínima a 15 oC.
e) Algumas indústrias captam água de rios para resfriamento de reatores e lançam água quente novamente nos rios, que chegam a uma temperatura de aproximadamente 70°C. Nessa situação, pode ocorrer mortandade de peixes? Justifique e mostre com cálculos. Dado: KH (O2) = 5,6(10(4 molL(1atm(1 a 70 oC.
Dados das constantes de Henry dos gases em água 15 oC:
KH (O2) = 1,3(10(3 mol L(1 atm(1
KH (CO2) = 2,3(10(2 mol L(1 atm(1
3 - (P1020405) a) Adiciona-se 6,00 g de glicose, C6H12O6(s), a uma mistura de dois líquidos composta por 252 g de etanol, CH3CH2OH, e 180,0 g de água formando uma solução homogênea. Qual a pressão de vapor da solução resultante, a 25 oC?
b) Uma solução é formada pela dissolução de 2,000 g de um soluto não-volátil em 54,00 g de água. A pressão de vapor desta solução a 25 0C é 23,88 mmHg. 
Qual a massa molar do soluto?
c) Explique a lei de Henry e o efeito da temperatura no processo de solubilização de um gás em um líquido.
Dados: 
Pressão de vapor da água pura = 24,00 mmHg a 25 oC.
Pressão de vapor do etanol puro = 59,00 mmHg a 25 oC.
4 – (P1020405) a - No PETAR (Parque Estadual Turístico do Alto Ribeira), SP, há mais de 200 cavernas calcárias. No Brasil, o sistema utilizado para iluminar o interior das cavernas é o de carbureto que funciona segundo a reação abaixo. A vazão de saída do gás acetileno liberado na reação pode ser controlada conforme as necessidades de iluminação
CaC2(s) + 2 H2O(l) ( Ca(OH)2(aq) + C2H2(g)
Admita que a temperatura é de 25 oC e a pressão de 1 atm e responda:
1- Utilizando-se para a reação 100,0 g de cada um dos reagentes, qual o tempo de iluminação disponível para que vazão de saída do gás acetileno seja de 3,00 L h-1?
2- Os rios existentes nas cavernas contêm oxigênio dissolvido. Se a regra básica de solubilidade é “igual dissolve igual”, explique como é possível que substâncias apolares como o oxigênio, se dissolvam num solvente polar, como por exemplo, a água.
3- Calcule a solubilidade do CO2 na água sabendo que sua percentagem na atmosfera é de 0,033 %. 
b - Leva-se mais tempo cozinhando os alimentos ao nível do mar ou em altitudes mais elevadas? Justifique sua resposta. Dado: kH (CO2) = 4,48 10-5 mol/L mmHg
1 - Resolução: 
 1 mol Na2SO4 ( 1 mol H2S
 V = 1000L
[Na2SO4] = 2 g L-1
2 g SO4- (( 1 L	2000 g (( x mol = 14,08
2000 g (( 1000 L	 142 g (( 1 mol
Como a reação é 1 Na2SO4: 1 H2S
Temos 14,08 mol H2S 
b) V= 1000 L		H2(g) + H2S(g)
T = 45 °C (318 K)	P = 
2 - Resolução:
a) 20,9476% ( xO2 = 0,209476 ( PO2 = Ptotal xO2 = 1 x 0,209476 = 0,209476 atm
0,03140% ( xCO2 = 0,000314 ( PCO2 = Ptotal xO2 = 1 x 0,000314 = 0,000314 atm
b) SO2 = KH PO2 ( SO2 = 1,3x10-3 x 0,209476 = 2,7x10-4 mol L-1
SCO2 = KH PCO2 ( SCO2 = 2,3x10-2 x 0,000314 = 7,2x10-6 mol L-1
c) O CO2 não forma uma mistura ideal com a água, pois CO2 interage com a mesma formando HCO3- como mostrado pelo equilíbrio. Desta forma, a Lei de Henry não descreve bem o equilíbrio.
d) 5mg L-1 /32 = 1,56x10-4 mol L-1
SO2 = KH PO2 ( 1,56x10-4 = 1,3x10-3 
PO2 ( PO2 = 0,12 atm
e) SO2 = KH PO2 = 5,6x10-4 x 0,209476 = 1,17x10-4 mol L-1 = 3,75 mg L-1. Os peixes morrem, pois existe menos oxigênio (3,75 mg L-1 < 5 mg L-1) do os peixes precisam quando a água é aquecida.
3 - Resolução: 
a) Número de moles dos componentes da solução
Cálculo da fração dos componentes na solução 
Os componentes voláteis da solução são a água e o etanol, logo a pressão de vapor da solução será dada por:
b) 
c) A Lei de Henry diz que a solubilidade de um gás em um líquido é diretamente proporcional à pressão parcial do gás acima da solução. A constante de proporcionalidade entre a solubilidade (S) e pressão parcial do gás (P) é a constante de Henry (KH), logo: 		S = kHP
Na medida em que a temperatura da solução aumenta, o gás dissolvido ganha energia, se expande e deixa a solução. Assim, sua solubilidade diminui.
4- Resolução:
a)	 
 1 CaC2 ((((( 1 C2H2
 1,56 mol 1,56 mol de gás acetileno
PV = nRT ( 1 atm. V(L) = 1,56 mol. 0,082 
 V = 38,12 L 3L 	 ((( 1 hora 
 38,12 L ((( X
b) É possível que substâncias apolares como o oxigênio se dissolvam em substâncias polares como a água devido a capacidade de moléculas polares, como as da água induzirem um dipolo em moléculas apolares. Assim, o oxigênio se dissolve na água devido a força de atração (fraca) entre um dipolo permanente (água) e outro induzido (oxigênio)
c) Se a percentagem de CO2 na atm é 0,033%, sua pressão parcial é:
d) Leva-se mais tempo cozinhando os alimentos em altitudes mais elevadas, onde a pressão barométrica é menor e, portanto, a ebulição da água ocorre em temperatura mais baixas
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