Gases e dispersões (Química)

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2.2. Gases e dispersões 1
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2.2. Gases e dispersões
2.2.1 Lei de Avogadro, volume molar e massa volúmica
Lei de Avogadro
Volumes iguais de gases (ou misturas gasosas) contêm a mesma quantidade de 
matéria quando medidos nas mesmas condições de pressão e temperatura. 
Se , e , então 
Volume molar
Volume molar é o volume ocupado por uma mole de partículas no estado 
gasoso, em determinadas condições de pressão e temperatura. 
Condições de pressão e temperatura 
Condições de pressão e temperatura normais 
Em condições de pressão e temperatura normal (PTN), ou seja 1 
atmosfera (atm) e 0ºC, o volume molar é .
Se as condições de pressão e temperatura variarem, o volume molar varia, 
mas a massa e quantidade de matéria do gás não se alteram. 
Volume e quantidade de matéria do gás
Em determinadas condições de pressão e temperatura, o volume molar é 
constante, logo o volume ocupado por um gás é diretamente proporcional à 
quantidade de matéria do gás. 
Volume molar e massa molar
Volume molar
Partículas no estado gasoso
No estado gasoso, as interações intermoleculares são praticamente 
inexistentes, porque as partículas estão afastadas umas das outras 
de tal modo que não interagem de forma significativa. Isto faz com 
V =A VB p =A pB T =A TB n =A nB
V =m n
V
dm .mol =3 −1 mol
dm3
V =m 22, 4dm .mol3 −1
2.2. Gases e dispersões 2
que o volume ocupado por um gás não dependa do tipo de 
partículas constituintes. 
O volume molar de um gás depende apenas das condições de pressão 
e temperatura em que se encontra, e não do tipo de gás. 
Todos os gases têm o mesmo volume molar, nas mesmas condições de 
pressão e temperatura. 
Massa molar
A massa molar depende do tipo de substância, mas não das condições 
de pressão e temperatura. 
Densidade ou massa volúmica
A densidade ou massa volúmica consiste na relação entre a massa de um corpo 
e o volume por ele ocupado.
A unidade SI é o , mas a mais usual para sólidos e líquidos é o 
, e para gases é o . 
Densidade de uma substância ou mistura de substâncias
Densidade de uma substância
Densidade de uma mistura de substâncias
Densidade (ou massa volúmica) de um gás
Densidade de um gás ou mistura gasosa
Gás
A densidade de um gás pode ser determinada da mesma forma que 
é determinada para outras substâncias ( ), ou através da 
relação entre a massa molar e o volume molar ( ). 
Mistura gasosa
No entanto, nunca se podem somar massas molares de 
substâncias misturadas. 
kg.m−3 g.cm−3
g.dm−3
ρ =
Vsubst nciaâ
msubst nciaâ
ρ = =Vmistura
m +msubst nciaâ x subst nciaâ y
Vmistura
mtotal
ρ = =
V
m =
nVm
nM
Vm
M
g/dm =3
dm .mol3 −1
g.mol−1
ρ =
V
m
ρ =
Vm
M
2.2. Gases e dispersões 3
Para calcular a densidade de uma mistura gasosa, é necessário 
saber a quantidade de matéria de cada substância, que é utilizada 
para determinar as massas de cada substância na mistura, que são 
somadas e divididas pelo volume ( ). 
2.2.2. Troposfera e composição quantitativa de soluções
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Dispersões
As misturas de substâncias podem ser também chamadas de dispersões, e, 
tendo em conta a dimensão das partículas dispersas, podem ser classificadas 
em soluções, dispersões coloidais (ou coloides) ou suspensões. 
Numa mistura, fases são as partes da mistura que podemos distinguir 
visualmente, e que têm as mesmas propriedades. 
Soluções (misturas homogéneas)
As soluções (misturas homogéneas) são misturas com aspeto uniforme 
(não se distinguem os constituintes nem a olho nu nem a microscópio), 
onde se encontram partículas de diâmetro inferior a 1nm, de soluto, 
dissolvidas num solvente; e que apresentam apenas uma fase (parte da 
mistura com as mesmas propriedades). 
O solvente é o componente que existe em maior quantidade (ou aquele com 
maior massa molar, no caso de existir a mesma quantidade de soluto e 
solvente). 
Devido ao tamanho das partículas de soluto (<1nm), as soluções não 
permitem a dispersão da luz quando se faz incidir um feixe luminoso sobre 
elas.
As soluções podem ser sólidas (ex.: ligas metálicas), líquidas (ex.: açúcar 
na água) ou gasosas (ex.: ar). 
Dispersões coloidais (misturas coloidais)
As dispersões coloidais (misturas coloidais) são misturas que aparentam ter 
um aspeto uniforme a olho nu, mas apresentam as fase dispersa, com 
partículas de diâmetro entre 1nm e 1µm, e dispersante (a fase dispersa 
dispersa-se na fase dispersante). 
ρ =mistura gasosa V
m +mX Y
https://www.notion.so/Mundo-Material-60cdeaa5c9b349a5970e76ca010962f6
2.2. Gases e dispersões 4
Nas dispersões coloidais com fase dispersante líquida ou gasosa, devido ao 
tamanho das partículas da fase dispersa (>1nm e <1µm), ocorre dispersão 
da luz, vendo-se o seu trajeto (efeito Tyndall). 
Exemplos de dispersões coloidais são o sol, sangue, leite, manteiga, 
cremes, pasta de dentes, espumas e poeira,...
Suspensões (misturas heterogéneas)
As suspensões (misturas heterogéneas) são misturas onde as partículas 
dispersas têm dimensões superiores a 1µm e onde se distinguem diferentes 
fases da mistura. 
Nas suspensões, devido ao tamanho das partículas constituintes, um feixe 
de luz não consegue atravessar a mistura sem sofrer espalhamento. 
Composição quantitativa de soluções 
Concentração em massa (ou mássica) 
A unidade SI é o , mas a mais comum é o . 
Diferente de densidade da solução
Concentração (ou concentração molar) 
A unidade SI (e a mais comum) é o . 
Percentagem em massa
% (%)
Indica a parte de substância por 100 partes de mistura (por cada 100 
unidades de massa de solução, existem de soluto). 
Ex.: %(m/m)=2,9% - por cada 100g de solução, existem 2,9g de soluto.
Percentagem em volume
% (%)
Indica o volume de substância por 100 partes de mistura (por cada 100 
unidades de volume de solução, existem de soluto). 
C =m Vsoluç oa~
msoluto
g.dm =−3 dm3
g
kg.m−3 g.dm−3
ρ =soluç oa~ =V +Vsoluto solvente
m +msoluto solvente
Vsoluç oa~
msoluç oa~
c =
Vsoluç oa~
nsoluto
mol.dm−3
(m/m) = ×msoluç oa~
msoluto 100
x
(V /V ) = ×
Vsoluç oa~
Vsoluto 100
x
2.2. Gases e dispersões 5
Ex.: %(V/V) = 34,5% - por cada 100dm de solução, existem 34,5dm de 
soluto.
Partes por milhão em massa
 (ppm)
Indica a parte de substância por 10 partes de mistura (por cada 10 
unidades de massa de solução, existem de soluto).
Ex.: ppm = 29136ppm - por cada 10 g de solução, existem 29136g de 
soluto.
Partes por milhão em volume 
 (ppmV)
Indica o volume de substância por 10 partes de mistura (por cada 10 
unidades de volume de solução, existem de soluto).
Ex.: ppmV = 410ppmV - por cada 10 dm de solução, existem 410dm de 
soluto). 
Fração molar
Fração molar (x) é o quociente entre a quantidade de matéria de A e a 
quantidade de matéria total presente na amostra (grandeza adimensional). 
Fração mássica
Fração mássica (ω) é o quociente entre a massa de A e a massa total da 
amostra (grandeza adimensional). 
Relação entre fração molar e fração mássica
Conceitos-chave
3 3
ppm = ×msoluç oa~
msoluto 106
6 6
x
6
ppmV = ×Vsoluç oa~
Vsoluto 106
6 6
x
6 3 3
x =A =n +n +nA B C
nA
ntotal
nA
x + x + x =A B C 1
ω =A =m +m +mA B C
mA
mtotal
mA
ω + ω + ω =A B C 1
ω =A =m +m +mA B C
mA =n ×M +n ×MA A B B
n ×MA A =
+
ntotal
n ×MA A
ntotal
n ×MA A
ntotal
n ×MA A
x ×M +x ×MA A B B
x ×MA A