Apostila de Química 01 Estudo dos Gases

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1 Apostila de Química 01 Estudo dos Gases 1.0 Conceitos Pressão: Número de choques de suas moléculas contra as paredes do recipiente. 1atm = 760mHg = 760torr 105Pa (pascal) = 1bar. Volume 1m³ = 1000L. Temperatura: Grau de agitação das moléculas. Escala mais comum: Celsius. Escala usada pelo SI Kelvin (escala absoluta). Tk = Tc Quantidade de matéria: Número de mol de um gás num recipiente. M Massa (g); M Massa molar. Energia cinética média das moléculas é diretamente proporcional à temperatura absoluta: k Constante; T Temperatura absoluta. Ecin = kt Gás Ideal ou Gás perfeito Gás que apresente características que normalmente não ocorrem na maioria dos gases (gases reais). Vapor Estado gasoso que pode ser liquefeito com o aumento de pressão. Gás Não pode ser liquefeito com o aumento de pressão. Condições Normais de Temperatura e Pressão (CNTP): Pressão 1atm. Temperatura 273K. Volume Molar: Volume ocupado por um mol de qualquer gás, a uma determinada pressão e temperatura. Nas CNTP, o volume ocupado por um gás é constante 22,4L/mol. Fração molar Relação entre um valor parcial e um valor total: na Mol parcial; nt Mol total.

2 2.0 Características Compostos moleculares Com exceção dos gases nobres. Grande compressibilidade Grandes espaços vazios entre as moléculas. Grande capacidade de expansão. Não apresentam volume fixo Ocupam o volume total do recipiente onde estão. Miscíveis entre se em qualquer proporção. Alto grau de liberdade. Comportamento contínuo e desordenado em todas as direções e sentidos. Perfeitamente elástico Não transmite calor ao entrar em contato com o recipiente. 3.0 Transformações Gasosas 3.1 Isotérmica A temperatura T é constante. O volume V e a pressão p variam. Lei de Boyle: A pressão e o volume, sob uma temperatura constante, de um gás são inversamente proporcionais. A curva do gráfico é chamada de ramo de hipérbole eqüilátera. 3.2 Isobárica A pressão p é constante. O volume V e a temperatura T variam. Lei de Charles e Gay-Lussac: Sob pressão constante, o volume e a temperatura de um gás são diretamente proporcionais.

3 3.3 Isocórica ou Isovolumétrica O volume V é constante. A pressão p e a temperatura T variam. Lei de Charles e Gay-Lussac: Sob volume constante, a pressão e a temperatura de um gás são diretamente proporcionais. 3.4 Equação Geral dos Gases 4.0 Equação de Estado dos Gases Perfeitos Lei de Avogadro Volumes iguais de diferentes gases, a uma mesma temperatura e pressão, apresentam a mesma quantidade de substâncias. é diretamente proporcional ao número n de mols de um gás ideal. Constante Universal dos gases perfeitos: R é uma constante proporcional, igual para todos os gases, e não uma característica deles: Se a pressão estiver em atmosferas (atm), o volume em litros (l) e a temperatura em Kelvin (K), R vale 0,082 atm.l/mol.k. Se a pressão estiver em Joule (J), o volume em metros cúbicos (m³) e a temperatura em Kelvin (K), R vale 8,31 J/mol.K. Se a pressão estiver em milímetros de mercúrio (mmhg), o volume em litros (L) e a temperatura em Kelvin (K), R vale 62,3 mmhg/mol.k. Equação de Clapeyron: Qualquer gás que obedeça a esta lei é chamado de gás ideal.

4 5.0 Mistura de Gases Sistema homogêneo. 5.1 Pressão Parcial (Lei de Dalton) Considere 2 ou mais gases com volumes e temperaturas iguais. Lei de Dalton das pressões parciais A pressão total do sistema é a soma das pressões exercidas por cada um dos componentes da mistura: Ptotal = PA + PB + PC +... Pressão parcial é a pressão exercida por cada um dos componentes de uma mistura gasosa. 5.2 Volume Parcial (Lei de Amagat) P A = n A. OU PA = P.XA Volume parcial é o volume que um gás ocuparia se sobre ele estivesse sendo exercida a pressão total da mistura gasosa à mesma temperatura. 5.3 Densidade Absoluta dos Gases VA = V.XA Nas CNTP: 5.4 Densidade Relativa dos Gases Em relação ao ar:

5 5.5 Difusão e Efusão de Gases Efusão Passagem de um gás através de pequenos orifícios. Difusão Propriedade de duas ou mais substâncias misturarem-se espontaneamente, resultando em solução. Lei de Graham A velocidade de difusão e efusão de um gás é inversamente proporcional à raíz quadrada de sua densidade: v1 e v2 são velocidades, não volumes (v V). Na mesma pressão e temperatura:

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