A concentração mínima de oxigênio necessária para a vida dos peixes é 4 ppm\pu{4 ppm}. A constante de Henry para a solubilidade do OX2\ce{O2} em água é kH=1,3 mmol ⋅ kg−1 ⋅ bar−1.k_\mathrm{H} = \pu{1,3 mmol.kg-1.bar-1}.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da pressão mínima de ar para permitir a vida dos peixes.

Gabarito
Gabarito
Etapa 1.Calcule a solubilidade mínima necessária de OX2\ce{O2}.

Considerando 1 kg\pu{1 kg} de água como base de cálculo, 4 ppm\pu{4 ppm} corresponde a mOX2=4 mgm_{\ce{O2}} = \pu{4 mg}. smin=nOX2mHX2O=4 mg/32 gmol1 kg=0,125 mmol ⋅ kg−1 s_\mathrm{min} = \dfrac{ n_{\ce{O2}} }{ m_{\ce{H2O}} } = \dfrac{ \pu{4 mg} / \pu{32 g//mol} }{ \pu{1 kg} } = \pu{0,125 mmol.kg-1}

Etapa 2.Calcule a pressão parcial mínima de OX2\ce{O2}.

De s=kHPOX2s = k_\mathrm{H} P_{\ce{O2}}, POX2=skH=0,125 mmolkg1,3 mmolkg ⋅ bar=0,096 bar≈0,1 atm P_{\ce{O2}} = \dfrac{ s }{ k_\mathrm{H} } = \dfrac{ \pu{0,125 mmol//kg} }{ \pu{1,3 mmol//kg.bar} } = \pu{0,096 bar} \approx \pu{0,1 atm}

Etapa 3.Calcule a pressão mínima de ar.

Como a fração molar de OX2\ce{O2} no ar é xOX2=0,2x_{\ce{O2}} = \pu{0,2}, Par=POX2xOX2=0,1 atm0,2=0,5 atm P_\mathrm{ar} = \dfrac{ P_{\ce{O2}} }{ x_{\ce{O2}} } = \dfrac{ \pu{0,1 atm} }{ \pu{0,2} } = \boxed{ \pu{0,5 atm} }