Masa de oxígeno disuelta en cinco litros de agua

, por F_y_Q

Calcula la masa de oxígeno, expresada en mg, que hay disuelta en un recipiente de 5,00 L expuesto a una presión de 1,13 atm de aire. Considera que la fracción molar del oxígeno en el aire es 0,21 y que la constante de Henry para el oxígeno en agua, a esa temperatura, es de 1,3\cdot 10^{-3}\ M/atm.


SOLUCIÓN:

La Ley de Henry relaciona la solubilidad del oxígeno en agua con la presión parcial del oxígeno en la disolución. La presión parcial la obtenemos a partir de la Ley de las presiones parciales de Dalton:
P_{O_2} = x_{O_2}\cdot P_T = 0,21\cdot 1,13\ atm = 0,24\ atm
Calculamos la concentración del oxígeno disuelto con la Ley de Henry:
s = k_i\cdot P_i\ \to\ s = 1,3\cdot 10^{-3}\frac{M}{\cancel{atm}}\cdot 0,24\ \cancel{atm} = 3,1\cdot 10^{-4}\ M
Obtenemos la solubilidad expresada como concentración molar. Ahora convertimos esa concentración en masa teniendo en cuenta el volumen de la disolución y la masa molar del oxígeno (en mg):

3,1\cdot 10^{-4}\frac{\cancel{mol}}{\cancel{L}}\cdot 5\ \cancel{L}\cdot \frac{3,1\cdot 10^4\ mg}{1\ \cancel{mol}} = \bf  49,6\ mg\ O_2