Luis Eduardo C. Aleotti. Química. Aula 38 - Transformações Gasosas

Transcrição

1 Luis Eduardo C. Aleotti Química Aula 38 - Transformações Gasosas

2 TRANSFORMAÇÕES GASOSAS Gás e Vapor - Gás: Substância gasosa em temperatura ambiente. - Vapor: Estado gasoso de uma substância líquida ou sólida na temperatura ambiente.

3 TRANSFORMAÇÕES GASOSAS Estado Gasoso - Moléculas bastante livres e desorganizadas. - Forma e volume variáveis. - Expandem-se e ocupam todo o volume do recipiente. - Volume varia muito com a pressão (dilatabilidade) - Muito menos densos que sólidos e líquidos. - Misturam-se entre si (difusibilidade).

4 TRANSFORMAÇÕES GASOSAS Variáveis de Estado Variáveis de estado são as grandezas que caracterizam uma massa de gás: - Pressão. - Volume. - Temperatura.

5 TRANSFORMAÇÕES GASOSAS Variáveis de Estado PRESSÃO: - Colisão das partículas do gás contra as paredes do recipiente que o contém. - atm, mmhg ou Pa.

6 TRANSFORMAÇÕES GASOSAS Variáveis de Estado VOLUME: - Volume do recipiente que o contém. - L, ml, m³.

7 TRANSFORMAÇÕES GASOSAS Variáveis de Estado TEMPERATURA: - Relacionada à energia cinética média das partículas do gás. - C, F, K.

8 TRANSFORMAÇÕES GASOSAS O que é? - Qualquer mudança nas variáveis de estado de um gás. - Afeta sempre ao menos 2 variáveis.

9 TRANSFORMAÇÕES GASOSAS Tipos TIPOS DE TRANSFORMAÇÃO: - Politrópica; - Isotérmica; - Isovolumétrica (isocórica, isométrica); - Isobárica.

10 TRANSFORMAÇÕES GASOSAS Leis físicas dos gases LEIS FÍSICAS DOS GASES: - Leis experimentais que tratam do comportamento de uma massa de gás em uma transformação gasosa.

11 TRANSFORMAÇÕES GASOSAS Leis físicas dos gases LEI DE BOYLE-MARIOTTE: - Transformações isotérmicas. - À temperatura constante, o volume de um gás é inversamente proporcional à pressão. P 1 V 1 = P 2 V 2

12 TRANSFORMAÇÕES GASOSAS Leis físicas dos gases Fonte:

13 TRANSFORMAÇÕES GASOSAS Leis físicas dos gases LEI DE CHARLES: - Transformações isobáricas. - À pressão constante, o volume de um gás é diretamente proporcional à sua temperatura. V 1 /T 1 = V 2 /T 2

14 TRANSFORMAÇÕES GASOSAS Leis físicas dos gases Fonte:

15 TRANSFORMAÇÕES GASOSAS Leis físicas dos gases LEI DE GAY-LUSSAC: - Transformações isovolumétricas. - Em um volume constante, a pressão exercida por uma certa massa de um gás é diretamente proporcional à sua temperatura. P 1 /T 1 = P 2 /T 2

16 TRANSFORMAÇÕES GASOSAS Leis físicas dos gases

17 TRANSFORMAÇÕES GASOSAS Leis físicas dos gases - Reunindo as 3 leis obtemos a equação geral dos gases, para uma massa de gás constante. P 1 V 1 /T 1 = P 2 V 2 /T 2

18 TRANSFORMAÇÕES GASOSAS Gás Ideal GÁS PERFEITO OU IDEAL: - Moléculas de tamanho desprezível e sem interação entre elas. - Altas temperaturas. - Baixas pressões.

19 TRANSFORMAÇÕES GASOSAS Equação dos gases ideais EQUAÇÃO DE CLAPEYRON: - Relaciona as 3 variáveis de estado com uma massa de gás. - Não é necessário que haja transformação para aplicá-la.

20 TRANSFORMAÇÕES GASOSAS Equação dos gases ideais EQUAÇÃO DE CLAPEYRON: - Para 1 mol de um gás qualquer: PV/T = 0, Para 2 mol de um gás qualquer: PV/T = 0, Para 3 mol de um gás qualquer: PV/T = 0, Para 4 mol de um gás qualquer: PV/T = 0,328.

21 TRANSFORMAÇÕES GASOSAS Equação dos gases ideais EQUAÇÃO DE CLAPEYRON: P.V/T =n x 0,082 0,082 atm.l/k = R = Constante dos gases ideais R = 62,3 mmhg.l/k

22 TRANSFORMAÇÕES GASOSAS Equação dos gases ideais EQUAÇÃO DE CLAPEYRON: P.V =nrt

23 TRANSFORMAÇÕES GASOSAS Equação dos gases ideais Por que o volume de 1 mol de gás em CNTP é 22,4L?

24 TRANSFORMAÇÕES GASOSAS Misturas gasosas - A equação de Clapeyron depende do número de mols, mas não da natureza. - Pode, portanto, ser aplicada a misturas. PV =(n 1 + n 2 )RT

25 TRANSFORMAÇÕES GASOSAS Misturas gasosas PRESSÃO PARCIAL DE UM GÁS: - Pressão que um gás de uma mistura exerceria caso estivesse sozinho naquele recipiente àquela temperatura. - Fração molar: X a = n a /n total - P a = X a P

26 TRANSFORMAÇÕES GASOSAS Misturas gasosas LEI DE DALTON: - A pressão que uma mistura gasosa exerce é a soma das pressões parciais de seus componentes.

27 TRANSFORMAÇÕES GASOSAS Misturas gasosas VOLUME PARCIAL DE UM GÁS: - Volume que um gás de uma mistura ocuparia caso estivesse sozinho àquela temperatura e pressão. - V a = X a V

28 TRANSFORMAÇÕES GASOSAS Misturas gasosas LEI DE AMAGAT: - O volume de uma mistura gasosa é a soma dos volumes parciais de seus componentes.

29 TRANSFORMAÇÕES GASOSAS Densidade d = m/v Para um gás em CNTP: d = M/22,4 - Densidade relativa de um gás A em relação a um gás B é o quociente das suas densidades, portanto: d A/B = M A /M B

30 TRANSFORMAÇÕES GASOSAS Difusão e Efusão - Difusão: processo espontâneo de disseminação de um gás no interior do outro, formando mistura homogênea. - Efusão: passagem de moléculas gasosas por orifícios pequenos.

31 TRANSFORMAÇÕES GASOSAS Lei de Graham LEI DE GRAHAM: - Velocidades de difusão ou efusão de dois gases em mesmas condições são inversamente proporcionais às raízes de suas densidades. - Velocidade será maior quanto menor for a massa molar de um gás;

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