ESTUDO DOS GASES PROF. SILVIO

ESTADO GASOSO CARACTERÍSTICAS movimento caótico das moléculas, que estão em alta velocidade. moléculas muito pequenas, se comparadas com a distância entre elas. há colisões elásticas das moléculas entre si e com as paredes do recipiente. Prof. Silvio

VARIÁVEIS DE ESTADO VOLUME (V) TEMPERATURA (T) oC + 273 = K 1 cm3 = 1 mL 1 L = 1 dm3 1 L = 1000 mL TEMPERATURA (T) oC + 273 = K PRESSÃO (P) 1 atm = 760 mmHg = 760 Torr Prof. Silvio

Transformação Isocórica ou Isovolumétrica (Relação entre Pressão e Temperatura) Transformação gasosa a Volume constante. ISOCÓRICA (Lei de Charles) T 1 2 P Isocórica O que ocorre quando fechamos uma panela de pressão apenas com ar dentro e a colocamos no fogo? Pressão proporcional a Temperatura Prof. Silvio

Transformação Isotérmica (relação entre Pressão e Volume) Transformação gasosa a Temperatura constante. ISOTÉRMICA (Lei de Boyle) V 1 2 P ( ) P1.V1 = P2.V2 Isoterma Pressão inversamente proporcional ao volume. Prof. Silvio

Transformação Isobárica (relação entre Volume e Temperatura) Transformação gasosa a Pressão constante. ISOBÁRICA (Lei de Gay-Lussac) V T 1 2 Isobárica Volume proporcional à temperatura Prof. Silvio

TRANFORMAÇÕES GASOSAS ISOTÉRMICA (Lei de Boyle) V 1 2 P ( ) P1.V1 = P2.V2 Isoterma ISOBÁRICA (Lei de Gay-Lussac) V T 1 2 Isobárica ISOCÓRICA (Lei de Charles) T 1 2 P Isocórica Prof. Silvio

Em resumo... Transformações de uma certa massa de gás, mantém a seguinte relação para o estado inicial (1) e estado final (2): obs.: deve-se sempre utilizar temperatura absoluta (em Kelvin)! Prof. Silvio

Exercícios 1. Uma certa amostra de gás encontra-se a 1520 mmHg a uma temperatura de -73oC. Qual será sua nova temperatura, em graus Celsius, se numa transformação isocórica, sua pressão passar para 1 atm? P1 = 1520 mmHg T1 = - 73 °C = 200 k P2 = 1 atm = 760 mmHg T2 = ? °C           2. Dez litros de um certo gás está sob pressão de 3atm a 27oC. Qual será o novo volume do gás a 1atm de pressão e 127oC? V1 = 10 L P1 = 3 atm T1 = 27 °C = 300 k V2 = ? L P2 = 1 atm T2 = 127 °C = 400 k         Prof. Silvio

EQUAÇÃO DE CLAPEYRON PV = nRT Sabemos que as variáveis de estado de um gás mantêm uma relação sempre constante: P . V T = constante T Se n = 1 mol de gás, temos: P . V = 0,082 Se n = 2 mol de gás, temos: P . V T = 2 . 0,082 Se temos n de gás, temos: P . V T = n . 0,082 onde P…pressão V…volume n … quantidade (mol) de gás R … constante universal dos gases T …temperatura absoluta Logo: PV = nRT Prof. Silvio

Qual o valor da constante universal dos gases R ????? Se você utilizar a pressão em atm, use 0,082 atm.L/mol.K Se você utilizar a pressão em mmHg, use 62,3 mmHg.L/mol.K Prof. Silvio

3. Um extintor de incêndio contém 4,4kg de CO2 3. Um extintor de incêndio contém 4,4kg de CO2. Qual o volume máximo de gás liberado na atmosfera, a 1atm e -173oC? (C=12; O=16) mCO2 = 4,4 kg V = ? L P = 1 atm T = - 173 °C   T = 100 K     1 mol CO2 - 44 g   n - 4400 g   n = 100 mols 4. 240 g de um certo gás Xa ocupam um volume 41 litros à pressão de 2 atm e -73oC. Sabendo-se que a massa atômica de X é 16u, determine o número de a. mXa = 240 g   5 mol Xa - 240 g   V = 41 L 1 mol Xa - m   P = 2 atm m = 48 g   T = -73 °C   n = 5 mols X = 16 u Prof. Silvio

Considere 1 mol de gás a 0oC (273K) e pressão igual a 1 atm: VOLUME MOLAR É o volume ocupado por 1 mol de gás. Como calcular? PV = nRT Considere 1 mol de gás a 0oC (273K) e pressão igual a 1 atm: P V = nRT 1 . V = 1 . 0,082 . 273 V = 22,4 litros Prof. Silvio

PRINCÍPIO DE AVOGADRO H2 O2 CO2 22,4 L 22,4 L 22,4 L Volumes iguais de quaisquer gases, nas mesmas condições de temperatura e pressão, contêm o mesmo número de moléculas Considere os gases abaixo a 0oC (273K) e pressão igual a 1 atm: H2 O2 CO2 22,4 L 22,4 L 22,4 L Prof. Silvio

MISTURA GASOSA Gás A - Gás B - Ptotal = 2 atm Na mistura há 70% do gás A, logo a sua pressão parcial será 70% da pressão total: PA = XA . Ptotal PA = 0,7 . 2,0 PA = 1,4 atm Ptotal = 2 atm Gás A - Gás B - Na mistura há 30% do gás B, logo a sua pressão parcial será 30% da pressão total: PB = XB . Ptotal PB = 0,3 . 2,0 PB = 0,6 atm Prof. Silvio

DIFUSÃO E EFUSÃO GASOSA distribuição espontânea de um gás em outro. EFUSÃO : difusão de um gás através de um orifício. Velocidade de difusão ou de efusão, nas mesmas T e P, dependem da massa das moléculas. - Quanto mais leve, maior é a velocidade. Prof. Silvio

D E N S I D A D E Densidade Absoluta: Pode-se determinar a densidade de um gás a partir da equação de Clapeyron: Densidade Relativa: é a densidade de um gás (A) em relação a outro gás (B) Prof. Silvio