PROFESSOR
PAULO CESAR
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Estudo dos Gases
1- Teoria cinética dos gasesCaracterísticas de uma substância no estado gasoso - Não tem forma e nem volume próprios. Um gás tem a forma do recipiente onde está contido e ocupa todo o espaço limitado pelas paredes do recipiente. O volume de um gás é o volume do recipiente onde está contido.Modelo do estado gasoso (teoria cinética dos gases) - Um gás é constituído por moléculas isoladas, separadas umas das outras por grandes espaços vazios em relação ao seu tamanho e em contínuo movimento de translação, rotação e vibração.
2- Volume, Pressão, Temperatura de um gás I. Volume O volume de qualquer substância é o espaço ocupado por esta substância. No caso dos gases, o volume de uma dada amostra é igual ao volume do recipiente que a contém. II. Temperatura É a medida do grau de agitação térmica das partículas que constituem uma substância. No estudo dos gases, é utilizada a escala absoluta ou Kelvin (K) e, no Brasil, a escala usual é a Celsius ou centígrada (°C). Portanto, para transformar graus Celsius (t) em Kelvin, temos:
III. Pressão A pressão é definida como força por unidade de área. No estado gasoso, a pressão é o resultado do choque de suas moléculas contra as paredes do recipiente que as contém.
3- Gás Ideal ou PerfeitoGás ideal ou gás perfeito - É um modelo teórico. É um gás que obedece às equações P·V/T = k e P·V = n·R·T, com exatidão matemática.Não segue o comportamento do gás ideal, principalmente em pressões muito altas e/ou em temperaturas baixas, porque ocorre alta redução de volume e as partículas, muito próximas, passam a interferir umas no movimento das outras. Um gás real aproxima-se do comportamento de um gás ideal à medida que diminui a pressão e aumenta a temperatura.
5- Lei de Boyle e lei de Charles e Gay-LussacLei de Boyle - A temperatura constante, o volume ocupado por uma quantidade fixa de um gás é inversamente proporcional à sua pressão.P·V = k = constante Lei de Charles e Gay-Lussac - A volume constante, a pressão de uma massa fixa de um gás varia linearmente com a temperatura do gás em graus Celsius.A pressão constante, o volume de uma massa fixa de um gás varia linearmente com a temperatura do gás em graus Celsius. Com a introdução da escala absoluta, as leis de Charles e Gay-Lussac foram assim enunciadas:
6- Equação geral dos gases perfeitos
(número de mols constante)
É possível o gás passar por um estado
intermediário (3), observe o diagrama:
7- Transformações Isotérmica, Isobárica e Isovolumétrica
8- Condições Normais de Temperatura e Pressão (CNTP, CN ou TPN) São definidas como condições normais de temperatura e pressão quando o gás é submetido a uma pressão de 1 atm e à temperatura de 0 °C. Portanto, podemos colocar: P = 1 atm = 760 mmHg T = 0 °C = 273 K
9- Volume molar de um gásVolume molar é o volume de um
mol de substância. Nas CNTP, o volume molar é igual a 22,4 L/mol.
As leis de Boyle e Charles/Gay-Lussac podem ser combinadas com a lei de Avogadro para relacionar volume, pressão, temperatura e quantidade em mols de um gás. Tal relação é chamada de equação de estado de um gás. A equação de estado pode então ser representada por: P · V = n ·R · T Esta equação também é denominada de equação de Clapeyron, em homenagem ao físico francês que a determinou. A constante R pode assumir vários valores dentre os quais destacamos:
11- Densidade de um gásDensidade de um gás nas CNTP:
Densidade de um gás a uma pressão p e temperatura T:
Densidade de um gás A em relação a um gás B:
Densidade de um gás A em relação ao ar:
12- Mistura Gasosa: Pressão Parcial e Volume Parcial
Fração em mol
Abaixo a fração do mol expressa na relação: 
Onde: Pressão parcial
Pgás = Xgás
. Ptotal Volume parcial Vgás = Xgás . Vtotal
Lei de Amagat V = v1 + v2 + v3 + ... vz Lei de Dalton Segundo essa lei, a soma das pressões parciais de seus componentes, é ocupada por uma mistura gasosa. P = P1 + P2 + P3 + ... Pz Misturas de gases perfeitos Difusão gasosa
– é a forma na qual, os gases atravessam uma parede porosa, e
nesse mesmo processo se misturam de maneira uniforme com outros
gases.
Este site foi atualizado em 04/03/19 |
