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Masa de oxígeno disuelta en cinco litros de agua (5461)
Lunes 22 de julio de 2019, por
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 
.
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}](local/cache-vignettes/L417xH21/8e7d264897971494bbb8807e5ec4fcfa-b13f4.png?1733051451 "P_{O_2} = x_{O_2}\cdot P_T = 0.21\cdot 1.13\ atm = \color[RGB]{0,112,192}{\bf 0.24\ atm}"){kind=small}
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}}](local/cache-vignettes/L564xH46/81b6455caaa1d66be20160a454747fc8-7cc41.png?1733051451 "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}}"){kind=small}
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}}}}](local/cache-vignettes/L467xH51/4b4abcdf46ff395844bef934c27f1fef-4ea02.png?1733051451 "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}}}}")