Aula: 09
Temática: Solubilidade dos gases
Esta aula abordará a solubilidade dos gases.
Solubilidade dos gases
A concentração dos gases dissolvidos na água depende principalmente
da pressão parcial do gás e da temperatura. Para se calcular a pressão
parcial de um gás, é necessário utilizar a pressão total do ar e as pressões
parciais dos gases na mistura. Também é importante considerar o grau de
solubilidade dos gases relacionados com a temperatura e pressão, pois de
forma geral, a solubilidade dos gases é inversamente proporcional à temperatura. Quanto maior a pressão dos gases em contato com a água maior
será a solubilidade destes, pois mais facilmente ele conseguirá quebrar a
barreira da interface água-ar para fazer parte do corpo d’água.
A temperatura está ligada a agitação das moléculas e quanto mais agitadas e velozes elas estiverem, mais fácil será a quebra da barreira da interface ocorrendo o inverso com os gases dissolvidos que irão desprender da
solução. Ocorrendo.
A agitação do corpo d’água também influencia na concentração dos gases. Nos oceanos e águas superficiais os gases estão em constante troca
na interface atmosfera-corpo d’água.
A concentração de gases dissolvidos nas águas naturais é fundamental
para a preservação de vidas aquáticas, podendo limitar suas atividades.
A tabela abaixo apresenta a solubilidade de alguns gases em água, (1atm,
25ºC):
Gás
O2
N2
CH4
Solubilidade (mg/L)
8,11
13,4
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QUÍMICA AMBIENTAL
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A origem dos gases nos oceanos provém da atmosfera, de atividades vulcânicas que ocorrem no fundo dos oceanos, de processos biológicos e
químicos que ocorrem no meio.
Os oceanos possuem uma troca gasosa constante com a atmosfera, a concentração dos gases nos oceanos é dinâmica e ocorre através da ação dos
ventos, das ondas, das bolhas. Normalmente os oceanos estão saturados
dos gases atmosféricos. Quando a pressão parcial do gás é a mesma no oceano e na atmosfera, estes passam de um sistema para outro. A composição
dos gases nos oceanos é similar à atmosférica, estando presentes os gases
oxigênio, nitrogênio, gás carbônico, gases nobres, e NH3, CH4, N2O e CO.
A temperatura, pressão e salinidade também influenciam na concentração
dos gases dos oceanos. Na tabela abaixo estão as concentrações de alguns gases relacionados com a temperatura:
TºC
0
10
20
30
Nitrogênio
616,4
495,6
414,4
356,8
Oxigênio
349,5
274,8
229,2
190,3
Argônio
17,0
14,4
11,0
9,3
Fonte: http://labqom.io.usp.br/downloads/IOF-212/gases.pdf
Os gases nas águas oceânicas podem ser classificados como:
• Gases conservativos ou maiores: são gases cuja concentração não varia
e estão aproximadamente em equilíbrio com à da atmosfera. São os He,
Ar, Xe, Kr. Com exceção do He, que muitas vezes é encontrado em excesso nos fundos dos oceanos, devido a fontes submarinas vulcânicas. São
gases que não participam das ações biológicas, por isso são usados como
parâmetro para separar efeitos dos processos biológicos e físicos. Podem
ser citados como processos físicos o desvio da pressão padrão, a injeção
de ar, dissolução parcial das bolhas de ar, salinidade e as trocas de calor e
gás. O nitrogênio (N2) também pode ser considerado um gás conservativo
porque sua concentração não é alterada por processos biológicos apesar
de fazer parte destes.
• Gases não conservativos: são gases cuja concentração varia na água do
mar e a maioria participa dos processos biológicos. São os gases CH4, CO,
H2S, N2O, H2, O2, CO2.
Demos início, nesta aula o estudo dos gases. Na próxima
aula estudaremos a concentração doxigênio nas águas
naturais.
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