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532 CAPÍTULO 12 Propiedades físicas de las disoluciones

presión parcial del gas es mayor [fi gura 12.6b)], se disolverán más moléculas en el líqui-
do porque hay más moléculas que chocan con la superfi cie de éste. Este proceso continúa
hasta que la concentración de la disolución es de nuevo tal que el número de moléculas
que salen de la disolución por segundo es igual al número de las que entran a ella. Debido
al aumento de la concentración de moléculas, tanto en la fase gaseosa como en la disolu-
ción, este número es mayor en b) que en a), donde la presión parcial es menor.
Una demostración práctica de la ley de Henry es la efervescencia que se produce
cuando se abre una botella de bebida gaseosa. Antes de sellar la botella con la bebida, se
somete a presión con una mezcla de aire y CO 2 saturada con vapor de agua. Debido a la
alta presión parcial del CO 2 en la mezcla gaseosa, la cantidad de este gas que se disuelve
en la bebida es mucho mayor que la que se disolvería en condiciones atmosféricas nor-
males. Cuando se destapa la botella escapan los gases hasta que la presión de la botella
iguala a la presión atmosférica y la cantidad de CO 2 que permanece en la bebida es de-
terminada sólo por la presión parcial atmosférica normal del CO 2 , que es de 0.0003 atm.
El exceso de CO 2 disuelto sale de la disolución, causando la efervescencia.
Efervescencia de una bebida En el ejemplo 12.6 se aplica la ley de Henry al nitrógeno gaseoso.
gaseosa. La botella se agitó antes
de abrirse para ejemplifi car el
escape de CO 2 .
Ejemplo 12.6

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La solubilidad del nitrógeno gaseoso en agua a 25°C y 1 atm es de 6.8 3 10 mol/L. ¿Cuál
es la concentración (en molaridad) del nitrógeno disuelto en agua bajo condiciones atmosfé-
ricas? La presión parcial del nitrógeno gaseoso en la atmósfera es de 0.78 atm.
Estrategia La solubilidad dada permite calcular la constante de la ley de Henry (k), la cual
se puede utilizar para determinar la concentración de la disolución.
Solución El primer paso consiste en calcular el valor de k en la ecuación (12.3)
c 5 kP
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8 . 6 3 10 mol/L 5 k (1 atm)
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k 5 6.8 3 10 mol/L ? atm
Por lo tanto, la solubilidad del nitrógeno gaseoso en agua es
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c 5 (6.8 3 10 mol/L ? atm)(0.78 atm)
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5 5.3 3 10 mol/L
24
5 5.3 3 10 M
La disminución de la solubilidad es resultado del descenso de la presión de 1 atm a 0.78
atm.
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24
Verifi cación La proporción de las concentraciones [(5.3 3 10 M/6.8 3 10 M) 5 0.78]
debe ser igual a la proporción de las presiones (0.78 atm/1.0 atm 5 0.78).
Problema similar: 12.37.
Ejercicio de práctica Calcule la concentración molar del oxígeno en agua a 25°C para
una presión parcial de 0.22 atm. La constante de la ley de Henry para el oxígeno es de 1.3
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3 10 mol/L ? atm.

La mayor parte de los gases obedecen la ley de Henry, pero hay algunas excepciones
importantes. Por ejemplo, si el gas disuelto reacciona con el agua, su solubilidad será
mayor. La solubilidad del amoniaco es mucho mayor que la esperada debido a la reacción

1
N H 3 1 H 2 O Δ NH 4 1 OH 2
El dióxido de carbono también reacciona con el agua como sigue:

C O 2 1 H 2 O Δ H 2 CO 3