Problema 3E40

Cálculo do volume de solução aquosa no sangue: $$V = (\pu{6 L})(0,45)=\pu{2,7 L}$$ Pelo enunciado, a constante de Henry para o nitrogênio é de $\ce{k_{H}}=\pu{5,8e-4 mol L-1 atm-1}$ Cálculo da solubilidade de $\ce{N2}$ na superfície, lembrando que a pressão parcial de nitrogênio na atmosfera é de $\pu{0,8 atm}$. $$\ce{s = k_{H} P}$$ $$\ce{s}=(\pu{5,8e-4 mol L-1 atm-1})(\pu{0,8 atm})=\pu{4,64e-4 mol L-1}$$ Cálculo do número de mols de $\ce{N2}$ na superfície: $$n = V \cdot c$$ $$n_{}=(\pu{2,7 L})(\pu{4,64e-4 mol L-1})=\pu{1,25 mmol}$$ A cada 10 m a pressão aumenta aproximadamente em 1 atm. Cálculo da solubilidade de $\ce{N2}$ no sangue a 90 m de profundidade(lembrando que em nossos pulmões o ar atmosférico ainda segue a razão 1:4 de $\ce{O2}$ e $\ce{N2}$ então se a pressão total é 10 atm, a pressão de $\ce{N2}$ será 8 atm: $$\ce{s = k_{\ce{H} }P}$$ $$\ce{s}=(\pu{5,8e-4 mol L-1 atm-1})(\pu{8 atm})=\pu{4,64e-3 mol L-1}$$ Cálculo do número de mols de nitrogênio solubilizados a uma profundidade de 90m: $$n = V \cdot c$$ $$n_{}=(\pu{2,7 L})(\pu{4,64e-3 mol L-1})=\pu{12,5 mmol}$$ A quantidade de nitrogênio eliminada será: $$n_{\ce{N2}}=12,5-1,25=\pu{11,25 mmol}$$ Cálculo do volume a partir da equação dos gases ideais: $$\ce{PV = nRT}$$ $$(\pu{1 atm})V=(\pu{11,25mmol})(0,082\frac{\pu{atm L}}{\pu{mol K}})(\pu{310 K})$$ $$\boxed{V = \pu{286 mL}}$$