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Calculadora de Pressão Parcial

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Lei das pressões parciais de DaltonComo calcular a pressão parcial? Lei do gás idealOutras equações de pressão parcial: Lei de HenryFatos sobre pressãoPerguntas frequentes

Boas-vindas à calculadora de pressão parcial, uma ferramenta que pode ajudar você a determinar e entender a pressão parcial. Você tem interesse em algumas das leis da química, como a lei das pressões parciais de Dalton? Quer saber como calcular a pressão parcial? Você já não precisa mais se preocupar. Abaixo, vamos apresentar para você quatro fórmulas de pressão parcial, continue lendo!

Você também tem interesse em termodinâmica? Nesse caso, confira nossa calculadora da lei combinada dos gases 🇺🇸.

Lei das pressões parciais de Dalton

Pressão é a força aplicada ortogonalmente sobre uma superfície. Se uma mistura de gases ideais (ou seja, onde as moléculas não interagem umas com as outras) for selada em um recipiente, os gases se difundirão e encherão todo o espaço disponível. A pressão parcial de um componente dessa mistura é a pressão que esse gás individual exerce.

A lei de Dalton afirma que:

A pressão total exercida nas paredes de um recipiente por uma mistura de gases é igual à soma das pressões parciais de cada gás separado.

Ela também pode ser representada com uma equação:

pressão total = p1 + p2 + ... + pn,

onde p1, p2, e assim sucessivamente, até pn, representam a pressão parcial de cada componente gasoso.

Ela também pode ser apresentada da seguinte forma:

pressão parcial = pressão total × fração molar

em que a fração molar é a proporção de mols do gás selecionado em relação aos mols de toda a mistura de gases. (Saiba mais na calculadora de fração molar 🇺🇸 da Omni).

Isso mostra que a pressão parcial de um componente é proporcional à sua fração molar.

A fórmula acima é uma das quatro fórmulas da pressão parcial de nossa calculadora. A que você escolher depende dos dados coletados.

Como calcular a pressão parcial? Lei do gás ideal

pV=nRT\small p \cdot V = n\cdot R \cdot T

onde:

  • pp é a pressão do gás;
  • VV é o volume do gás;
  • nn é o número de mols do gás;
  • RR é a constante universal dos gases (8,3145 J/mol-K); e
  • TT é a temperatura do gás.

Se você quiser calcular a pressão parcial de um componente de uma mistura de gases, use a seguinte fórmula (derivada da fórmula acima):

pi=niRTmVm\small p_i = \frac{n_i \cdot R \cdot T_\text{m}}{V_\text{m}}

onde:

  • pip_i é a pressão parcial do gás individual;
  • nin_i é a quantidade de mols do gás individual;
  • TmT_\text{m} é a temperatura da mistura; e
  • VmV_\text{m} é o volume da mistura.

Agora você sabe como calcular a pressão parcial usando a lei do gás ideal. Agora vamos mostrar para você as duas últimas formas da equação da pressão parcial, ambas usando a lei de Henry.

Outras equações de pressão parcial: Lei de Henry

A lei de Henry afirma que:

A pressão parcial de um gás acima de um líquido é proporcional à quantidade de gás dissolvido nesse líquido.

O coeficiente dessa proporcionalidade é a constante da lei de Henry. Na tabela abaixo, você pode encontrar seu valor para alguns dos gases mais comuns na água a 298 K:

Elemento

Constante da lei de Henry [L·atm/mol]

Constante da lei de Henry [atm]

O2

769,23

4,259 × 10⁴

H2

1.282,05

7,099 × 10⁴

Co2

29,41

0,163 × 10⁴

N2

1.639,34

9,077 × 10⁴

He

2.702,7

14,97 × 10⁴

Ne

2.222,22

12,3 × 10⁴

Ar

714,28

3,955 × 10⁴

CO

1.052,63

5,828 × 10⁴

A lei de Henry só é precisa em pressões de gás baixas (pressões < 1000 hPa), temperaturas constantes (geralmente 293,15 K) e quando as moléculas estão em equilíbrio.

Como encontrar a pressão parcial com a constante da lei de Henry? Há dois métodos:

  1. Quando a concentração do soluto é dada:

    Pressão = KH1 × concentração

    onde:

    • KH1 é a constante da lei de Henry em L⋅atm/mol.
  1. Quando a fração molar do soluto é dada:

    pressão = KH2 × fração molar

    onde:

    • KH2 é a constante da lei de Henry em [atm].

Vamos usar a equação da lei de Henry em um exemplo. Digamos que você queira calcular a pressão parcial do dinitrogênio (N2) em um recipiente. Sua concentração é de 1,5 mol/L (mols por litro). Tudo o que você precisa fazer é verificar a constante da lei de Henry na tabela acima e inserir os números na fórmula da pressão parcial:

pressão = 1,5 mol/L × 1.639,34 L⋅atm/mol = 2.459 atm = 249,159 kPa

Simples, certo?

Fatos sobre pressão

  • É essencial considerar a pressão se você for um mergulhador subaquático. Os mergulhadores geralmente respiram uma mistura de oxigênio e nitrogênio. Quando você mergulha até cerca de 35 metros, a mistura padrão é segura. O oxigênio torna-se tóxico à medida que a pressão aumenta durante mergulhos mais profundos, podendo causar narcose. É por isso que os mergulhadores técnicos (aqueles que mergulham muito fundo) usam misturas de respiração diferentes das dos mergulhadores casuais.

  • Na medicina, ao performar um teste de gasometria arterial, os médicos medem a pressão parcial de dióxido de carbono e oxigênio. Com essas medições, eles podem calcular o pH do sangue do paciente.

  • Você pode achar estranho o fato da pressão do ar mudar com a altitude e a temperatura. Para pessoas que fazem caminhadas em montanhas altas, no entanto, isso é algo muito importante de se saber pois quanto menor a pressão, mais difícil é a respiração. Para saber mais sobre isso, consulte a calculadora de pressão atmosférica em altitude.

Perguntas frequentes

Como calcular a pressão parcial?

Para calcular a pressão parcial de um gás:

  1. Divida os mols do gás dissolvido pelos mols da mistura para encontrar a fração molar.

  2. Multiplique a pressão total pela fração molar para encontrar a pressão parcial do gás escolhido.

Como alternativa, você pode usar a equação do gás ideal ou a lei de Henry, dependendo dos seus dados.

O que é a lei das pressões parciais de Dalton?

A lei das pressões parciais de Dalton nos diz que uma mistura de gases tem uma pressão total igual à soma das pressões parciais de seus gases constituintes.

Ela também nos informa que a pressão parcial de uma substância componente é proporcional à sua fração molar.

Como calcular a pressão parcial do oxigênio?

Para calcular a pressão parcial do oxigênio:

  1. Determine a concentração ou fração molar do oxigênio na mistura.

  2. Encontre a constante da lei de Henry apropriada:

    • Para uma concentração conhecida, use Kʜ₁ = 769,23 L⋅atm/mol.

    • Se você souber a fração molar, use Kʜ₂ = 4,259 × 10⁴ atm.

  3. Calcule a pressão parcial do O₂ multiplicando a variável conhecida por sua constante da lei de Henry correspondente.

O que significa uma constante da lei de Henry alta?

Uma constante da lei de Henry com valor alto significa que o gás tem baixa solubilidade em um líquido, pelo menos em uma determinada pressão.

Observe que a constante da lei de Henry varia para diferentes gases sob as mesmas condições; portanto, ela depende da natureza do gás.

Quando usar a lei de Henry?

Você pode usar a lei de Henry para calcular as pressões parciais se o gás de interesse estiver em:

  • Pressão abaixo de 1.000 hPa (0,987 atm); e
  • Em ambos os equilíbrios, químico e térmico.

Como usar a lei de Henry para encontrar a concentração?

Para encontrar a concentração usando a lei de Henry:

  1. Determine a pressão parcial do gás.

  2. Encontre a constante da lei de Henry, , para a substância escolhida.

  3. Divida a pressão parcial pela constante; o resultado é a concentração.

Lei de Dalton

Lei do gás ideal

Lei de Henry: método 1

Lei de Henry: método 2

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