Calculadora de Pressão Parcial

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 🇺🇸.

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 + ... + p_n,

onde p₁, p₂, e assim sucessivamente, até p_n, 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.

De acordo com a equação da lei do gás ideal:

onde:

• $p$ é a pressão do gás;
• $V$ é o volume do gás;
• $n$ é o número de mols do gás;
• $R$ é a constante universal dos gases (8,3145 J/mol-K); e
• $T$ 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):

onde:

• $p_i$ é a pressão parcial do gás individual;
• $n_i$ é a quantidade de mols do gás individual;
• $T_\text{m}$ é a temperatura da mistura; e
• $V_\text{m}$ 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.

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:

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 = K_H1 × concentração

   onde:

   • K_H1 é a constante da lei de Henry em L⋅atm/mol.

2. Quando a fração molar do soluto é dada:

   pressão = K_H2 × fração molar

   onde:

   • K_H2 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?

• 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.