Moderna plus
Parte III
Unidade J
Capítulo 34 Misturas gasosas e densidade de gases
química
química na abordagem
do cotidiano
1
tito
canto
1
informe-se sobre a química
floris leeuwenberg/the cover story/corbis/latinstock
A pressão parcial e os mergulhadores
O ar puro apresenta uma composição em volume (ou em mol) aproximada­
mente igual a 20% de O2 e 80% de N2. E a pressão parcial do gás O2 nessa mistura
é dada pela expressão:
nO2
​ 
    
​? P
PO2 5 ________
nO2 1 nN2
Estando ao nível do mar e, consequentemente, sujeito a uma pressão at­
mosférica igual a 101,3 kPa ou 1,01 ? 105 Pa (1 atm), vejamos qual será a pressão
parcial do gás O2 nessa situação:
? 1,01 ? 105 Pa q 2 ? 104 Pa
PO2 5 _______
​  20   ​ 
20 1 80
Mergulhadores verificam tanque
contendo mistura para mergulho em
profundidade.
Dessa forma, podemos concluir que o organismo humano tem o seu melhor
funcionamento quando a pressão parcial de O2 no ar for em torno de 2 ? 104 Pa.
Porém pode haver uma adaptação quando PO2 estiver na faixa de 1 ? 104 Pa a
6 ? 104 Pa. É impossível a sobrevivência de um ser humano quando forçado a
respirar fora desses limites. Analisemos, como exemplo, a situação de um mer­
gulhador que está a uma profundidade de 30 metros e que leva consigo uma
garrafa de ar comprimido contendo O2 a 20% em volume. Nesse caso, a pressão
exercida sobre ele é quatro vezes a da superfície, ou seja, 4,04 ? 105 Pa. Assim:
PO2 5 _______
​  20   ​ 
? 4,04 ? 105 Pa q 8 ? 104 Pa
20 1 80
Nesse caso, a pressão parcial de O2 na mistura passa a ser 8 ? 104 Pa, o que
será fatal.
Outro problema que deve ser contornado é a presença de N2 na mistura.
Caso sua pressão parcial seja superior a 1,01 ? 105 Pa, ele se dissolverá no sangue,
provocando nos mergulhadores um efeito parecido com o da embriaguez,
denominado narcose de nitrogênio. Por essa razão, o nitrogênio é substituí­
do pelo gás hélio, que, além de ser bem menos solúvel que o nitrogênio no
sangue, não produz tal efeito.
Você entendeu a leitura?
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1 (UFPE) O ideal é que a pressão parcial do oxigênio no pulmão seja de 0,20 atm. Um mergulhador, que está sujeito a altas pressões, deve
dosar o gás que respira para manter a pressão
parcial do oxigênio neste valor. Se ele estiver
mergulhando a uma profundidade onde a pressão seja de 2,5 atm, qual deve ser a fração molar
de oxigênio numa mistura oxigênio/nitrogênio
para que ele possa respirar sem dificuldades?
2 (Fuvest-SP) Os humanos estão acostumados a
respirar ar com pressão parcial de O2 próxima
de 2,1 ? 104 Pa, que corresponde, no ar, a uma
porcentagem (em volume) desse gás igual a 21%.
No entanto, podem-se adaptar a uma pressão
parcial de O2 na faixa de (1 a 6) ? 104 Pa, mas não
conseguem sobreviver se forçados a respirar O2
fora desses limites.
a)Um piloto de uma aeronave, em uma cabine
não pressurizada, voando a uma altitude
de 12 km, onde a pressão atmosférica é de
2,2 ? 104 Pa, poderá sobreviver se a cabine for
alimentada por O2 puro? Explique.
b)Um mergulhador no mar, a uma profundidade de 40 m, está sujeito a uma pressão
cinco vezes maior do que na superfície. Para
que possa sobreviver, ele deve respirar uma
mistura de gás He com O2, em proporção
adequada. Qual deve ser a porcentagem de
O2, nessa mistura, para que o mergulhador
respire um “ar” com a mesma pressão parcial
de O2, existente no ar da superfície, ou seja,
2,1 ? 104 Pa? Justifique.
Obs.: o He substitui com vantagem o N2.