Última atualização: 2026-07-01

Entendendo a lei de Henry

A lei de Henry descreve quanto gás se dissolve em um líquido. A temperatura fixa, a concentração de um gás dissolvido é diretamente proporcional à pressão parcial desse gás em contato com o líquido:

onde $C$ é a concentração dissolvida, $P$ é a pressão parcial do gás acima do líquido e $k_H$ é a constante de Henry do par gás-solvente naquela temperatura. Dobrar a pressão parcial dissolve o dobro de gás; aliviar a pressão faz o excesso de gás sair da solução.

A calculadora resolve a mesma relação em três direções. Dadas duas das três grandezas, ela devolve a terceira: a concentração por $C = k_H \cdot P$, a pressão parcial por $P = C / k_H$ ou a constante de Henry por $k_H = C / P$.

A constante de Henry e suas unidades

A constante $k_H$ traduz o quão solúvel é um gás. Um valor grande significa que muito gás se dissolve por unidade de pressão. Esta ferramenta usa a forma de solubilidade, na qual

de modo que a concentração é medida em mol/L e a pressão parcial em atm. Pressões dadas em kPa, bar ou mmHg são convertidas para atm antes de aplicar a constante.

Esses valores caem quando a temperatura sobe: a água quente retém menos gás dissolvido, por isso uma bebida gaseificada morna perde o gás mais rápido do que uma gelada.

Convenções para a constante

Coexistem várias convenções para a constante de Henry, e misturá-las é uma fonte comum de erro. Elas são inversas ou reescalonamentos umas das outras:

• Forma de solubilidade ($k_H = C / P$, mol·L⁻¹·atm⁻¹) — usada aqui; cresce com a solubilidade.
• Forma de volatilidade ($k_H = P / C$, L·atm·mol⁻¹) — seu inverso; diminui com a solubilidade.
• Formas de fração molar e molalidade — substituem a molaridade pela fração molar ou pela molalidade.
• Forma adimensional — uma razão de partição entre gás e líquido.

Antes de usar um valor tabelado, confirme qual convenção e quais unidades ele adota, e se vale para a temperatura de interesse.

Exemplo resolvido

Uma garrafa fechada de água gaseificada é pressurizada com CO₂ até uma pressão parcial de 2 atm a 25 °C, onde $k_H = 0{,}034\ \text{mol·L}^{-1}\text{·atm}^{-1}$ para o CO₂ em água. Procura-se a concentração de CO₂ dissolvido.

Ao remover a tampa, a pressão parcial de CO₂ acima do líquido cai em direção ao seu valor no ar comum (cerca de 0,0004 atm). A concentração de equilíbrio diminui junto:

A concentração dissolvida cai mais de três ordens de grandeza, então o excesso de CO₂ escapa em forma de bolhas até atingir o novo equilíbrio, bem mais baixo.

Onde a lei de Henry se aplica

A proporcionalidade entre concentração dissolvida e pressão parcial aparece na química, na biologia e na engenharia:

• Gaseificação. Refrigerantes são engarrafados sob pressão elevada de CO₂; abrir a embalagem reduz a pressão parcial e o gás escapa.
• Vida aquática. O oxigênio dissolvido em lagos e aquários acompanha a pressão parcial de oxigênio do ar acima, de modo que o aquecimento ou a menor troca na superfície o reduzem.
• Respiração. As trocas gasosas nos pulmões movem oxigênio e dióxido de carbono através de membranas conforme suas pressões parciais.
• Mergulho. O nitrogênio se dissolve nos tecidos sob as altas pressões da profundidade e precisa ser liberado gradualmente na subida para evitar a doença descompressiva.

Limites da lei

A lei de Henry é uma lei-limite que funciona melhor para gases pouco solúveis a pressões parciais baixas. Ela perde exatidão quando o gás é muito solúvel, quando a pressão parcial é alta ou quando o gás reage com o solvente em vez de apenas se dissolver. O dióxido de carbono, por exemplo, reage em parte com a água formando ácido carbônico, de modo que sua solubilidade aparente é um pouco maior do que a dissolução física simples que a lei descreve. Como $k_H$ varia muito com a temperatura, uma constante medida a uma temperatura não deve ser usada em outra sem correção.