Todo gás exerce uma PRESSÃO, ocupando um certo VOLUME à determinada TEMPERATURA Aos valores da pressão, do volume e da temperatura chamamos de ESTADO DE.

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1 Todo gás exerce uma PRESSÃO, ocupando um certo VOLUME à determinada TEMPERATURA Aos valores da pressão, do volume e da temperatura chamamos de ESTADO DE UM GÁS Aos valores da pressão, do volume e da temperatura chamamos de ESTADO DE UM GÁS Assim: V = 5 L T = 300 K P = 1 atm

2 Os valores da pressão, do volume e da temperatura não são constantes, então, dizemos que PRESSÃO (P), VOLUME (V) e TEMPERATURA (T) são VARIÁVEIS DE ESTADO DE UM GÁS Os valores da pressão, do volume e da temperatura não são constantes, então, dizemos que PRESSÃO (P), VOLUME (V) e TEMPERATURA (T) são VARIÁVEIS DE ESTADO DE UM GÁS P 1 = 1 atm V 1 = 6 L T 1 = 300 K P 2 = 2 atm V 2 = 3 L T 2 = 300 K P 3 = 6 atm V 3 = 3 L T 3 = 900 K

3 Denominamos de pressão de um gás a colisão de suas moléculas com as paredes do recipiente em que ele se encontra Denominamos de pressão de um gás a colisão de suas moléculas com as paredes do recipiente em que ele se encontra

4 100 cm 76 cm vácuo 1 atm = 76 cmHg = 760 mmHg mercúrio Experiência de TORRICELLI 1 atm

5 ESTADO 1 ESTADO 2 P 1 = 1 atm V 1 = 6 L T 1 = 300 K P 2 = 2 atm V 2 = 3 L T 2 = 300 K TRANSFORMAÇÃO ISOTÉRMICA Mantemos constante a TEMPERATURA e modificamos a pressão e o volume de uma massa fixa de um gás Mantemos constante a TEMPERATURA e modificamos a pressão e o volume de uma massa fixa de um gás

6 P 1 = 1 atm V 1 = 6 L T 1 = 300 K 1234 8 576 1 2 3 4 V (litros) 5 7 6 P (atm) P 2 = 2 atm V 2 = 3 L T 2 = 300 K P 3 = 6 atm V 3 = 1 L T 3 = 300 K GRÁFICO DA TRANSFORMAÇÃO ISOTÉRMICA Pressão e Volume são inversamente proporcionais P x V = constante LEI DE BOYLE - MARIOTTE P 1 x V 1 = P 2 x V 2

7 TRANSFORMAÇÃO ISOTÉRMICA

8 01) Na respiração normal de um adulto, num minuto são inalados 4,0 litros de ar, medidos a 27 o C e 1 atm de pressão. Um mergulhador a 43 m abaixo do nível do mar, onde a temperatura é de 27 o C e a pressão de 5 atm, receberá a mesma massa de oxigênio se inalar: a)4,0 litros de ar. b)8,0 litros de ar. c)3,2 litros de ar. d)0,8 litro de ar. e)20 litros de ar. V 1 = 4,0 L T 1 = 27ºC P 1 = 1 atm V 2 = ? L T 2 = 27ºC P 2 = 5 atm V 2 = 0,8 L P 1 x V 1 = P 2 x V 2 1 x 4 = 5 x V 2 V 2 = 4 5

9 He 02) Dois balões A e B, estão ligados por um tubo de volume desprezível, munido de uma torneira. O balão A, de volume igual a 400 mL, contém gás hélio. No balão B, de volume igual a 600 mL, existe vácuo. Mantendo-se a temperatura constante, a torneira é aberta e a pressão final do sistema atinge o valor de 600 mmHg. A pressão inicial do balão A deve ser igual a: a)1500 mmHg. b)1200 mmHg. c)1000 mmHg. d)900 mmHg. e)760 mmHg. A A B B V A = 400 mL He vácuo V B = 600 mL T = constante P F = 600 mmHg P 1 = 1500 mmHg P 1 x V 1 = P 2 x V 2 400 x P 1 = 600 x 1000 P 1 = 600000 400 V F = 1000 mL

10 03) Ao subir do fundo de um lago para a superfície, o volume de uma bolha triplica. Supondo que a temperatura da água no fundo do lago seja igual à temperatura na superfície, e considerando que a pressão exercida por uma coluna de água de 10 m de altura corresponde, praticamente, à pressão de uma atmosfera, podemos concluir que a profundidade do lago é, aproximadamente. a)2 m. b)5 m. c)10 m. d)20 m. e)30 m. V 1 = V V 2 = 3 V P 2 = 1 atm a profundidade do lago é, P 1 = 3 atm P 1 x V 1 = P 2 x V 2 P 1 x V = 1 x 3 V P 1 = 3 V V 10 m  2 atm 20 m  3 atm

11 04) A figura mostra um cilindro munido de um êmbolo móvel, que impede a saída do ar que há dentro do cilindro. Quando o êmbolo se encontra na sua altura H = 12 cm, a pressão do ar dentro do cilindro é p 0. Supondo que a temperatura é mantida constante, até que a altura, do fundo do cilindro deve ser baixado o êmbolo para que a pressão do ar dentro do cilindro seja 3 p 0 ? a)4/9 cm. b)4 cm. c)6 cm. d)8 cm. e)9 cm H = 12 cm 0 H’ = ? cm P 1 x V 1 = P 2 x V 2 p o x V = 3p o x V 2 V 2 = p o. V 3 p o V 2 = V 3 H = 12 cm V V H = x cm V/3 x = 12. V 3. V x = 4 cm

12 ESTADO 2 V 1 = 6 L T 1 = 300 K P 1 = 1 atm V 2 = 3 L T 2 = 150 K P 2 = 1 atm ESTADO 1 TRANSFORMAÇÃO ISOBÁRICA Mantemos constante a PRESSÃO e modificamos a temperatura absoluta e o volume de uma massa fixa de um gás

13 P 1 = 2 atm V 1 = 1 L T 1 = 100 K P 2 = 2 atm V 2 = 2 L T 2 = 200 K P 3 = 2 atm V 3 = 3 L T 3 = 300 K 100200300400 800 500700600 1 2 3 4 T (Kelvin) 5 7 6 V (L) Volume e Temperatura Absoluta são diretamente proporcionais Volume e Temperatura Absoluta são diretamente proporcionais LEI DE CHARLES E GAY-LUSSAC V T =constante

14 Na matemática, quando duas grandezas são diretamente proporcionais, o quociente entre elas é constante Na matemática, quando duas grandezas são diretamente proporcionais, o quociente entre elas é constante V T = 1 1 V T 2 2

15 05) No diagrama P x T abaixo, uma certa quantidade de gás ideal evolui do estado inicial A para um estado final B, conforme indicado na figura. Qual a razão, V A / V B, entre os volumes inicial e final do gás? a)1/ 3. b)1/ 2. c)1. d)2. e)3. P PAPA TATA T 2 T A 0 A B Do ponto A ao ponto B a pressão é constante “P A ” Transformação ISOBÁRICA V1V1 V2V2 T1T1 T2T2 = VAVA TATA VBVB 2 T A VAVA TATA VBVB = VAVA 1 VBVB 2 =

16 06) Durante o inverno do Alasca, quando a temperatura é de – 23°C, um esquimó enche um balão até que seu volume seja de 30 L. Quando chega o verão a temperatura chega a 27°C. Qual o inteiro mais próximo que representa o volume do balão, no verão, supondo que o balão não perdeu gás, que a pressão dentro e fora do balão não muda, e que o gás é ideal? V 1 = 30 L T 1 = – 23 ºC P 1 = P atm V 2 = ? L T 2 = 27ºC P 2 = P atm = 250 K = 300 K V1V1 V2V2 T1T1 T2T2 = 30 250 300 250 x V 2 = 30 x 300 9000 V 2 = 250 V 2 = 36 L

17 07) Uma estudante está interessada em verificar as propriedades do hidrogênio gasoso a baixas temperaturas. Ela utilizou, inicialmente, um volume de 2,98 L de H 2(g), à temperatura ambiente (25°C) e 1atm de pressão, e resfriou o gás, à pressão constante, a uma temperatura de – 200°C. Que volume desse gás a estudante encontrou no final do experimento? a)0,73 mL. b)7,30 mL. c)73,0 mL. d)730 mL. e)7300 mL. V 1 = 2,98 L T 1 = 25 ºC P 1 = 1 atm V 2 = ? L T 2 = – 200ºC P 2 = 1 atm = 298 K = 73 K V1V1 V2V2 T1T1 T2T2 = 2,98 29873 298 x V 2 = 2,98 x 73 217,54 V 2 = 298 V 2 = 0,73 L V 2 = 730 mL

18 ESTADO 1 TRANSFORMAÇÃO ISOCÓRICA Mantemos constante o VOLUME e modificamos a temperatura absoluta e a pressão de uma massa fixa de um gás ESTADO 2 P 1 = 4 atm V 1 = 6 L T 1 = 300 K P 2 = 2 atm V 2 = 6 L T 2 = 150 K

19 100200300400 800 500700600 1 2 3 4 T (Kelvin) 5 7 6 P (atm) V 1 = 2 L P 1 = 1 atm T 1 = 100 K V 2 = 2 L P 2 = 2 atm T 2 = 200 K V 3 = 3 L P 3 = 2 atm T 3 = 300 K Pressão e Temperatura Absoluta são diretamente proporcionais Pressão e Temperatura Absoluta são diretamente proporcionais P T =constante LEI DE CHARLES E GAY-LUSSAC

20 Na matemática, quando duas grandezas são diretamente proporcionais, o quociente entre elas é constante Na matemática, quando duas grandezas são diretamente proporcionais, o quociente entre elas é constante P T = 1 1 P T 2 2

21 08) Uma garrafa de 1,5 L, indeformável e seca, foi fechada com uma tampa plástica. A pressão ambiente era de 1,0 atm e a temperatura de 27°C. Em seguida, esta garrafa foi colocada ao sol e, após certo tempo, a temperatura em seu interior subiu para 57°C e a tampa foi arremessada pelo efeito da pressão interna. Qual a pressão no interior da garrafa no instante imediatamente anterior à expulsão da tampa plástica? V 1 = 1,5 L T 1 = 27 ºC P 1 = 1 atm T 2 = 57ºC P 2 = ? atm = 300 K O volume da garrafa é constante = 330 K P1P1 P2P2 T1T1 T2T2 = 1 300330 300 x P 2 = 1 x 330 330 P 2 = 300 P 2 = 1,1 atm

22 09) Em um dia de inverno, à temperatura de 0°C, colocou-se uma amostra de ar, à pressão de 1,0 atm, em um recipiente de volume constante. Transportando essa amostra para um ambiente a 60°C, que pressão ela apresentará? a) 0,5 atm. b) 0,8 atm. c) 1,2 atm. d) 1,9 atm. e) 2,6 atm. 333 273 T 1 = 0°C P 1 = 1 atm T 2 = 60°C P 2 = ? + 273 = 273 K + 273 = 333 K P1P1 T1T1 = P2P2 T2T2 1 273 333 273 x P 2 = 1 x 333 P 2 = 1,2 atm P 2 =

23 10) Um recipiente fechado contém hidrogênio à temperatura de 30°C e pressão de 606 mmHg. A pressão exercida quando se eleva a temperatura a 47°C, sem variar o volume será: a) 120 mmHg. b) 240 mmHg. c) 303 mmHg. d) 320 mmHg. e) 640 mmHg. 2 T 1 = 30°C P 1 = 606 mmHg T 2 = 47°C P 2 = ? + 273 = 303 K + 273 = 320 K P1P1 T1T1 = P2P2 T2T2 606 303 320 P 2 = 2 x 320 P 2 = 640 mmHg

24 Existem transformações em que todas as grandezas (T, P e V) sofrem mudanças nos seus valores simultaneamente Combinando-se as três equações vistas encontraremos uma expressão que relaciona as variáveis de estado neste tipo de transformação V T = 1 1 V T 2 2 P 1 P 2 xx

25 01) Um gás ideal, confinado inicialmente à temperatura de 27°C, pressão de 15 atm e volume de 100L sofre diminuição no seu volume de 20L e um acréscimo em sua temperatura de 20°C. A pressão final do gás é: a)10 atm. b)20 atm. c)25 atm. d)30 atm. e)35 atm. V 1 = 100 L P 1 = 15 atm T 1 = 27ºC V 2 = 100 L – 20 L = 80 L + 273 = 300 K V1V1 T1T1 P1P1 300320 1580100V2V2 T2T2 P2P2 = x x T 2 = 27ºC + 20ºC = 47 ºC+ 273 = 320 K P 2 = ? P 2 = 20 atm

26 02) (UFMT) Uma certa massa de gás ocupa um volume de 10 L numa dada temperatura e pressão. O volume dessa mesma massa gasosa, quando a temperatura absoluta diminuir de 2/5 da inicial e a pressão aumentar de 1/5 da inicial, será: a)6 L. b)4 L. c)3 L. d)5 L. e)10 L. P 1 = P T 1 = T V 1 = 10 LV 2 = V L T 2 = T – 2/5 T P 2 = P + 1/5 P V1V1 T1T1 P1P1 V2V2 T2T2 P2P2 = x x = 3/5 T = 6/5 P P x 10 6/5 P X V = T 3/5 T V = 30 x P x T 5 6 x P x T 5 V = 30 6 V = 5 L

27 Condições Normais de Temperatura e Pressão (CNTP ou CN) Condições Normais de Temperatura e Pressão (CNTP ou CN) Dizemos que um gás se encontra nas CNTP quando: Exerce uma pressão de 1 atm ou 760 mmHg e Está submetido a uma temperatura de 0ºC ou 273 K Nestas condições... 1 mol de qualquer gás ocupa um volume de 22,4 L (volume molar) 1 mol de qualquer gás ocupa um volume de 22,4 L (volume molar)

28 01) (UNIMEP-SP) O volume ocupado, nas CNTP, por 3,5 mol de CO será aproximadamente igual a: Dado: volume molar dos gases nas CNTP = 22,4 L. a)33,6 L. b)78,4 L. c)22,4 L. d)65,6 L. e)48,0 L. 1 mol de CO ocupa 22,4 L nas CNTP 3,5 mols de CO ocupa V L nas CNTP 1 22,4 = 3,5 V V = 3,5 x 22,4 V = 78,4 L

29 02) (ACAFE – SC) Têm-se 13,0g de etino (C 2 H 2 ) nas CNTP. O volume, em litros, deste gás é: Dados: massas atômicas: C = 12g/mol; H = 1 g/mol. Volume molar dos gases nas CNTP = 22,4 L. a)26,0 L. b)22,4 L. c)33,6 L. d)40,2 L. e)11,2 L. 1 molM g22,4 L C2H2C2H2 M = 2 x 12 + 2 x 1 = 26 g 26 g 13 g V V = 11,2 L

30 03) (FEI-SP) Um frasco completamente vazio tem massa 820g e cheio de oxigênio tem massa 844g. A capacidade do frasco, sabendo-se que o oxigênio se encontra nas CNTP, é: Dados: massa molar do O 2 = 32 g/mol; volume molar dos gases nas CNTP = 22,4 L. a)16,8 L. b)18,3 L. c)33,6 L. d)36,6 L. e)54,1 L. m O 2 = 844 – 820 = 24g 32 g22,4 L 24 g V V = 16,8 L 24 x 22,4 V = 32 32 22,4 = 24 V

31 Para uma certa massa de gás vale a relação Se esta quantidade de gás for 1 MOL a constante será representada por R e receberá o nome de CONSTANTE UNIVERSAL DOS GASES Se esta quantidade de gás for 1 MOL a constante será representada por R e receberá o nome de CONSTANTE UNIVERSAL DOS GASES PV T = constante

32 Podemos calcular o seu valor considerando-se um dos estados do gás nas CNTP, isto é, T 0 = 273 K, P 0 = 1 atm ou 760 mmHg e V 0 = 22,4 L, assim teremos: Podemos calcular o seu valor considerando-se um dos estados do gás nas CNTP, isto é, T 0 = 273 K, P 0 = 1 atm ou 760 mmHg e V 0 = 22,4 L, assim teremos: PV T = 1 x 22,4 273 0,082 para 1 mol P x V = n x R x T PV T = 0,082 x 2para 2 mol PV T = 0,082 x npara “n” mol PV T = R x n

33 Podemos calcular o seu valor considerando-se um dos estados do gás nas CNTP, isto é, T 0 = 273 K, P 0 = 1 atm ou 760 mmHg e V 0 = 22,4 L, assim teremos: Podemos calcular o seu valor considerando-se um dos estados do gás nas CNTP, isto é, T 0 = 273 K, P 0 = 1 atm ou 760 mmHg e V 0 = 22,4 L, assim teremos: PV T = 760 x 22,4 273 62,3 para 1 mol P x V = n x R x T PV T = 62,3 x 2para 2 mol PV T = 62,3 x npara “n” mol PV T = R x n

34 01) (UFRGS) Um extintor de incêndio contém 4,4 kg de CO 2. O volume máximo de gás liberado na atmosfera, a 27ºC e 1 atm, é, em litros: Dados: C = 12 u.; O = 16 u. a)0,229. b)2,46. c)24,6. d)229,4. e)2460. m = 4,4 kg V = ? L T = 27ºC P = 1 atm = 4400 g n = = 100 mol 4400 44 = 300 K P x V = n x R x T 1 x V = 100 x 0,082 x 300 V = 2460 L

35 02) 2,2g de um gás estão contidos num recipiente de volume igual a 1,75 litros, a uma temperatura de 77 o C e pressão e 623 mmHg. Este gás deve ser: Dados: H = 1 u; C = 12 u; O = 16 u; N = 14 u; S = 32 u a)NO. b)H 2 S. c)SO 2. d)CO 2. e)NH 3. m = 2,2 g V = 1,75 L T = 77ºC P = 623 mmHg = 350 K m P x V = x R x T M 2,2 623 x 1,75 = x 62,3 x 350 M 2,2 x 62,3 x 350 M = 623 x 1,75 M = 44 g/mol CO 2 = 12 + 32 = 44 g/mol

36 03) A temperatura a que deve ser aquecido um gás contido num recipiente aberto, inicialmente a 25ºC, de tal modo que nele permaneça 1/5 das moléculas nele inicialmente contidas é: a)1217ºC. b)944ºC. c)454ºC. d)727ºC. e)125ºC. T = 25ºC V P n 298 KT’ = ? ºC V’ P’ n’ = 1/5 n P x V n x R x 298 = P’ x V’ 1/5 n x R x T’ T’ = 1490 K T’ = 1217 ºC – 273

37 1,6 x V n H2 x R x T = P O2 x V n O2 x R x T 32 04. (IFET) Dois balões de igual capacidade, A e B, mantidos na mesma temperatura, apresentam massas iguais de H 2 (g) e O 2 (g). A pressão do H 2 (g) no balão A é igual a 1,6 atm. Assinale a alternativa abaixo que corresponde a pressão que o O 2 (g) exerce no balão B. Dados: M(H 2 ) = 2 g/mol e M(O 2 ) = 32 g/mol. a)0,1 atm. b)0,5 atm. c)1,0 atm. d)1,6 atm. e)2,0 atm. A B V A = V B T A = T B m H 2 = m O 2 P H 2 = 1,6 atm Po 2 = ? atm P O2 x n H2 = 1,6 x n O 2 n H2 nO2nO2 nO2nO2 mO2mO2 mO2mO2 M O2 mH2mH2 mH2mH2 M H2 2 3,2 P O2 = 32 3,2 P O2 = 32 P O2 = 0,1 atm

38 Volumes IGUAIS de gases quaisquer, nas mesmas condições de TEMPERATURA e PRESSÃO contêm a mesma quantidade de MOLÉCULAS Volumes IGUAIS de gases quaisquer, nas mesmas condições de TEMPERATURA e PRESSÃO contêm a mesma quantidade de MOLÉCULAS HIPÓTESE DE AVOGADRO V = 2 L P = 1 atm T = 300 K V = 2 L P = 1 atm T = 300 K Gás METANOGás CARBÔNICO

39 01) Um balão A contém 8,8 g de CO 2 e um balão B contém N 2. Sabendo que os dois balões têm igual capacidade e apresentam a mesma pressão e temperatura, calcule a massa de N 2 no balão B. Dados: C = 12 g/mol; O = 16 g/mol; N = 14 g/mol. a) 56g. b) 5,6g. c) 0,56g. d) 4,4g. e) 2,8g. m = 8,8g de CO 2 A A B B N2N2 N2N2 V A = V B P A = P B T A = T B m = x g de N 2 n = n CO 2 N2N2 m CO 2 N2N2 M CO 2 N2N2 = 8,8 N2N2 = 44 m 28 m = N2N2 8,8 x 28 44 = 5,6g

40 02) (Fatec – SP) Dois frascos de igual volume, mantidos à mesma temperatura e pressão, contêm, respectivamente, os gases X e Y. A massa do gás X é 0,34g, e a do gás Y é 0,48g. Considerando que Y é o ozônio (O 3 ), o gás X é: H = 1 g/mol; C = 12 g/mol; N = 14 g/mol; O = 16 g/mol; S = 32 g/mol. a) N 2. b) CO 2. c) H 2 S. d) CH 4. e) H 2. V X = V Y P X = P Y T X = T Y m X = 0,34g e m Y = 0,48g X X Y Y Y = O 3 X = ? n = n X Y m X Y M X Y = 0,34 = Mx 0,48 48 M = X 0,34 x 48 0,48 = 34g/mol H 2 S : M = 2 + 32 = 34 g/mol

41 Estas misturas funcionam como se fosse um único gás Mistura de Gases VPT VAVA PAPA TATA nAnA VBVB PBPB TBTB nBnB Podemos estudar a mistura gasosa ou relacionar a mistura gasosa com os gases nas condições iniciais pelas expressões P. V = n T. R. T P x V P A x V A P B x V B = + T T A T B

42 01) Dois gases perfeitos estão em recipientes diferentes. Um dos gases ocupa volume de 2,0 L sob pressão de 4,0 atm e 127°C. O outro ocupa volume de 6,0 L sob pressão de 8,0 atm a 27°C. Que volume deverá ter um recipiente para que a mistura dos gases a 227°C exerça pressão de 10 atm? g gás A gás B V A = 2,0 L P A = 4,0 atm T A = 127 ºC V B = 6,0 L P B = 8,0 atm T B = 27 ºC V = ? P = 10 atm T = 227 ºC P A. V A T A + P B. V B T B = P. V T T A = 400 K T B = 300 KT = 500 K 4. 2 400 + 8. 6 300 = 10. V 500 4. 2 4 + 8. 6 3 = 10. V 5 2. V = 2 + 16 V = 18 2 V = 9 L

43 02) Em um recipiente com capacidade para 80 L são colocados 4,06 mols de um gás X e 15,24 mols de um gás Y, exercendo uma pressão de 6,33 atm. Podemos afirmar que a temperatura em que se encontra essa mistura gasosa é: a) 300 K. b) 320 K. c) 150 K. d) 273 K. e) 540 K. V = 80 L P. V = n T. R. T T = 320 K n X = 4,06 mols n Y = 15,24 mols P = 6,33 atm n T = 19,3 mols 6,33. 80 = 19,3. 0,082. T 506,4 = 1,5826. T 506,4 T = 1,5826 T = x K

44 Pressão Parcial de um Gás Gás AGás B P x V = n T x R x T P x V P A x V A P B x V B = + T T A T B Mantendo o VOLUME e a TEMPERATURA P’ A x V = n A x R x T P’ A x V P A x V A = T T A P’ A é a pressão parcial do gás A P’ B x V = n B x R x T P’ B x V P B x V B = T T B P’ B é a pressão parcial do gás B Lei de DALTON: P = P A + P B

45 01)(UEL-PR) Considere a mistura de 0,5 mol de CH 4 e 1,5 mol de C 2 H 6, contidos num recipiente de 30 L a 300K. A pressão parcial do CH 4, em atm, é igual a: a) 1,64 atm. b) 0,82 atm. c) 0,50 atm. d) 0,41 atm. e) 0,10 atm. P’. V = n CH4. R. T P’. 30 = 0,5. 0,082. 300 P’ = 0,5. 0, 82. 30 30 P’ = 0,41 atm

46 02) Um estudante de química armazenou em um cilindro de 10 L, 6g de hidrogênio e 28 g de hélio. Sabendo-se que a temperatura é de 27°C no interior do cilindro. Calcule: Dados: H 2 = 2 g/mol; He = 4 g/mol I. O número de mol do H 2 e do He. n H 2 = = 3 mol 6 2 n He = = 7 mol 28 4 II. A pressão total da mistura P x V = n T x R x T P x 10 = 10 x 0,082 x 300 P = 24,6 atm III. A pressão parcial de cada componente da mistura P’ H 2 x V = n H2 x R x T P’ H 2 x 10 = 3 x 0,082 x 300 P’ H 2 = 7,38 atm P’ H e x V = n He x R x T P’ H e x 10 = 7 x 0,082 x 300 P’ H e = 17,22 atm

47 Volume Parcial de um Gás Gás AGás B P x V = n T x R x T P x V P A x V A P B x V B = + T T A T B Mantendo a PRESSÃO e a TEMPERATURA P x V’ A = n A x R x T P x V’ A P A x V A = T T A V’ A é o volume parcial do gás A P x V’ B = n B x R x T P x V’ B P B x V B = T T B V’ B é o volume parcial do gás B Lei de AMAGAT: V = V A + V B

48 01) Uma mistura gasosa contém 4 mols de gás hidrogênio, 2 mols de gás metano exercem uma pressão de 4,1 atm, submetidos a uma temperatura de 27°C. Calcule os volumes parciais destes dois gases. n H 2 = 4 mols n CH 4 = 2 mols P = 4,1 atm T = 27° C V’ H 2 = ? V’ CH 4 = ? T = 300 K P X V H 2 = n H 2 x R x T 4,1 X V’ H 2 = 4 x 0,082 x 300 V’ H 2 = 4 x 0,082 x 300 4,1 V’ H 2 = 24 L 4,1 X V’ CH 4 = 2 x 0,082 x 300 V’ CH 4 = 2 x 0,082 x 300 4,1 V’ CH 4 = 12 L

49 02) Uma mistura gasosa contém 6 mols de gás hidrogênio, 2 mols de gás metano e ocupa um recipiente de 82 L. Calcule os volumes parciais destes dois gases. Podemos relacionar, também, o volume parcial com o volume total da mistura pela expressão abaixo Podemos relacionar, também, o volume parcial com o volume total da mistura pela expressão abaixo CH 4 n = 6 mols H2H2 x = 0,75 A V V’ V = 82 L H2H2 CH 4 x= = A x 6 8 = x 2 8 V’ = 0,75 x 82 H2H2 = 61,5 L n = 2 mols V’ = 0,25 x 82= 20,5 L CH 4 = 0,25

50 Densidade dos Gases O gás H 2 é menos denso que o ar atmosférico O gás CO 2 é mais denso que o ar atmosférico Gás hidrogênio (H 2 ) Gás carbônico (CO 2 )

51 A densidade absoluta de um gás é o quociente entre a massa e o volume deste gás medidos em certa temperatura e pressão P x V = n x R x T M m P x M d = R x T n P x M = n x R x T V m d

52 01) A densidade absoluta do gás oxigênio (O 2 ) a 27ºC e 3 atm de pressão é: Dado: O = 16 u a) 16 g/L. b) 32 g/L. c) 3,9 g/L. d) 4,5 g/L. e) 1,0 g/L. d = x g/L M O 2 = 32 u T = 27°C P = 3 atm R = 0,082 atm. L / mol. K + 273= 300 K 96 24,6 = d = 3,9 g/L P x M d = R x T 3 x 32 = 0,082 x 300

53 Densidade nas CNTP T = 273 k P = 1 atm ou 760 mmHg R = 0,082 atm. L / mol. K ou R = 62,3 mmHg. L / mol. K 1 x M d = 0,082 x 273 M d = 22,4

54 É obtida quando comparamos as densidades de dois gases, isto é, quando dividimos as densidades dos gases, nas mesmas condições de temperatura e pressão É obtida quando comparamos as densidades de dois gases, isto é, quando dividimos as densidades dos gases, nas mesmas condições de temperatura e pressão DENSIDADE RELATIVA P x M A d A = R x T P x M B d B = R x T Gás A Gás B d A P x M A R x T = x d B R x T P x M B M A d A, B = M B

55 01) A densidade do gás carbônico em relação ao gás metano é igual a: Dados: H = 1u; C = 12 u; O = 16 u a) 44. b) 16. c) 2,75. d) 0,25 e) 5,46 CO 2,CH 4 d = M CO 2 CH 4 M 44 16 CO 2 M = 12 + 2 x 16 = 44 u.m.a. = 2,75 CH 4 M = 12 + 4 x 1 = 16 u.m.a.

56 Uma densidade relativa muito importante é quando comparamos o gás com o ar atmosférico, que tem MASSA MOLAR MÉDIA de 28,96 g/mol d M A = 28,96 A, Ar

57 01) A densidade relativa do gás oxigênio (O 2 ) em relação ao ar atmosférico é: Dado: O = 16 u a) 16. b) 2. c) 0,5. d) 1,1. e) 1,43 28,96 M O2O2 32 = 1,1 d =, Ar O2O2

58 DIFUSÃO E EFUSÃO Quando abrimos um recipiente contendo um perfume, após certo tempo sentimos o odor do perfume Isso ocorre porque algumas moléculas do perfume passam para a fase gasosa e se dispersam no ar chegando até nossas narinas Esta dispersão recebe o nome de DIFUSÃO Esta dispersão recebe o nome de DIFUSÃO

59 Uma bola de festas com um certo tempo murcha, isto ocorre porque a bola tem poros e o gás que se encontrava dentro da bola sai por estes poros Este fenômeno denomina-se de EFUSÃO DIFUSÃO E EFUSÃO

60 A velocidade de difusão e de efusão é dada pela LEI DE GRAHAM que diz: A velocidade de difusão e de efusão de um gás é inversamente proporcional à raiz quadrada de sua densidade Nas mesmas condições de temperatura e pressão a relação entre as densidades é igual à relação entre suas massas molares, então: = vBvB vAvA dAdA dBdB = vBvB vAvA MAMA MBMB

61

62 01) A velocidade de difusão do gás hidrogênio é igual a 27 km/min, em determinadas condições de pressão e temperatura. Nas mesmas condições, a velocidade de difusão do gás oxigênio em km/h é de: Dados: H = 1 g/mol; O = 16 g/mol. a) 4 km/h. b) 108 km/h. c) 405 km/h. d) 240 km/h. e) 960 km/h. v H2H2 =27 km/min = 27 km / (1/60) h 27 x 60 16 = 405 km/h v O2O2 =x km/h = v O2 v H2 M H2 M O2 v O2O2 = 2 32 27 x 60 4 v O2O2 = 1620 = 4 v O2O2

63 02) ( Mackenzie – SP ) Um recipiente com orifício circular contém os gases y e z. O peso molecular do gás y é 4,0 e o peso molecular do gás z é 36,0. A velocidade de escoamento do gás y será maior em relação à do gás z: a) 3 vezes b) 8 vezes c) 9 vezes d) 10 vezes e) 12 vezes v y = 3 x v z 3 M z = 36 u M y = 4 u = vzvz vyvy MyMy MzMz = vzvz vyvy 36 4 9