Masa de oxígeno disuelta en cinco litros de agua (5461)

, por F_y_Q

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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\cdot atm^{-1}.

P.-S.

La ley de Henry relaciona la solubilidad del oxígeno en agua con la presión parcial del oxígeno en la disolución. La presión parcial la obtienes 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 = \color[RGB]{0,112,192}{\bf 0.24\ atm}

Calculas 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} = \color[RGB]{0,112,192}{\bm{3.1\cdot 10^{-4}\ M}}

Como puedes ver, la solubilidad está expresada como concentración molar. Ahora conviertes 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}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\textbf{49.6 mg \ce{O2}}}}