Prévia do material em texto
Aula 17 GASES Cap. 10 Brown Cap. 4 Atinks Lei dos Gases (Equação dos gases ideais) • Considere as três leis dos gases. Podemos expressar cada lei como uma relação de proporconalidade • Lei de Boyle: • Lei de Charles: • Podemos combiná-las em uma lei geral dos gases: • Lei de Charles: • Lei de Avogadro: Relacionando a equação do gás ideal e as leis dos gases combinada 22 22 11 11 Tn VP = Tn VP Lei de Boyle / IsotérmicaLei de Boyle / Isotérmica 221 1 VPVP = John Dalton Lei de Dalton das Pressões Parciais: "Em uma mistura gasosa, a pressão de cada componente é independente da pressão dos demais, a pressão total (P) é igual à soma das pressões parciais dos componentes". PA + PB = P PA = xAP e PB = xBP John Dalton (1766-1844) Coletando gases sobre a água MisturaMistura de gases e de gases e pressõespressões parciaisparciais Ttotal=Pgás + PH2O 1. Os gases consistem de um grande número de moléculas em movimento aleatório constante. 2. O volume de moléculas individuais são pontos infinitesimalmente pequenos. 3. As particulas movem em linha reta até colidirem. 4. As moléculas não influenciam umas às outras, exceto na colisão. GASES colisão. Efusão e difusão molecular Teoria cinética molecularTeoria cinética molecular Gases Gases reaisreais: : desviosdesvios dodo ComportamentoComportamento idealideal Gases Gases reaisreais: : desviosdesvios dodo ComportamentoComportamento idealideal Gases Gases reaisreais: : desviosdesvios dodo ComportamentoComportamento idealideal A equação de van der Waals 2 2 V an nbV nRT P − − = Correção para o Gases reais: desvios doGases reais: desvios do Comportamento idealComportamento ideal Correção para o volume das moléculas Correção para a atração molecular onde a e b são constantes empíricas. Gases reais: desvios do comportamento ideal Exercício: Use a lei do gás ideal e a equação de van der Waals para calcular: a pressão em atmosfera exercida por 10,0g de metano, A equação de van der Waals a pressão em atmosfera exercida por 10,0g de metano, CH4 colocando em um recipiente de 1,00L a 25°C. R=0,08206 L.atm/K.mol O peso molecular do CH4 é 16,0g. b=0,0428 L/mol a= 2,25 L2.atm/mol2 Exercícios: Um motor de automóvel mal-regulado, em marcha lenta, pode liberar até 1,00 mol de CO por minuto na atmosfera. Que volume de CO, na pressão de 1,00 atm, é emitido por minuto na temperatura de 27°C? V= 24,62 L Em uma experiência para investigar as propriedades do gás refrigerante usado em um sistema de ar-condicionado, determinou-se que 500 mL de uma amostra, em 28°C, exercem 92,0 kPa de pressão.que 500 mL de uma amostra, em 28°C, exercem 92,0 kPa de pressão. Que pressão exercerá a amostra quando for comprimida a 300 mL e resfriada a –5°C? P2= 136 kPa Um balão atmosférico está cheio de gás hélio em 20°C e 1,00 atm. O volume do balão é 250 L. Quando o balão sobe até uma camada de ar onde a temperatura é -30°C, o volume se expande até 800 L. Qual a pressão da atmosfera neste ponto? P2= 0,3 atm Exercícios: Uma amostra de um gás ideal, mantida à temperatura constante, tem uma pressão de 765 mmHg e um volume de 10,9mL. O gás é expandido pelo aumento de volume do seu recipiente. Se o volume final do gás é 38,1mL, qual é sua pressão final? P2= 219 mmHg Suponha que 0,176 mol de um gás ideal ocupa 8,64 litros à pressão de 0,432 atm. Qual é a temperatura do gás em graus Celsius? T= 14°C Uma amostra de um gás ideal tem um volume de 128 cm³ a -27°C. A que temperatura em °C deve ser aquecido, à pressão constante, se o volume final passa a ser 214 cm³? T2= 229°C Exercícios: Uma amostra de gás que está no cilindro de uma máquina de teste ocupa o volume de 80 cm³ sob 1,00 atm. Ela sofre compressão isotérmica até 3,20 atm sob o efeito de um pistão. Qual é o volume final da amostra? V2= 25 mLpistão. Qual é o volume final da amostra? V2= 25 mL Uma amostra de gás hidrogênio sob 760 mmHg na temperatura 20°C é aquecida até 300°C em um recipiente de volume constante. Qual a pressão final da amostra? P2= 1486 mmHg Quando se aquece pedra calcária que é principalmente CaCO3, são produzidos dióxido de carbono e cal, CaO, pela reação de decomposição. Calcule a pressão do sistema pela decomposição térmica a partir de 30,00 g de CaCO3 (s), considere o rendimento da reação de 80% e volume do sistema de 2 L a 32°C. nmolCO2= 30g (1molCaCO3/100g) (molCO2/molCaCO3)(80/100) = 0,24 molCO2 PV=nRT P= 3 atm P=2.96 atm 2 2 V an nbV nRT P − − = Ttotal=Pgás + PH2O Uma amostra de KClO3 é decomposta parcialmente em KCl e O2, este gás coletado sobre a água. O volume de gás coletado é 250 mL a 26°C e 765 torr de pressão total. Qual a quantidade de matéria de O2 coletado? Qual a massa de KClO3 decomposta? Dados PH2O a 26°C é 25 torr. Pgás= 740 torr n= 0,00992 mol 0,811 g R=0,0821 L atm/mol