propriedades dos gases

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PROPRIEDADE DOS GASES
UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO - CCSST
BEATRIZ MEDEIROS DE ARAÚJO
CATARINA GERCINA DE ALMEIDA AQUINO GIFFONY
EVANILDA DA COSTA PINHEIRO 
HELLEN BARROS LOPES SILVA
PROPRIEDADE DOS GASES
São variáveis, ou seja, por haver determinados e específicos 
espaços entre seus constituintes que podem aumentar ou 
diminuir o volume, a densidade, a pressão, a viscosidade podem 
ser alterados. E, é dessa grande inconstância dos gases, que se 
deriva o estudo dos gases.
GASES PERFEITOS
São aqueles que apresentam proporção direta entre 
molaridade, volume, temperatura e pressão de um 
modo homogêneo e previsível.
ESTADO DOS GASES
★ Pressão: A pressão é definida 
como força dividida pela área 
sobre a qual a força é aplicada, 
quanto maior a força que atua 
sobre a área, maior será 
pressão.
★ Temperatura: A temperatura, T 
, é a propriedade que indica o 
sentido do fluxo de energia 
através de uma parede rígida e 
termicamente condutora se a 
energia passa de A para B 
quando os dois corpos (A e B) 
estão em contato, dizemos que 
a temperatura de A é mais 
elevada do que a de B.
Há dois tipos de fronteiras que pode separar dois corpos:
Diatérmica: termicamente condutora.
Adiabática: termicamente isolante.
LEI DOS GASES
★ Lei de Boyle: A primeira lei dos gases informa que o produto 
pressão-volume de um gás ideal é constante para certa temperatura e 
molaridade. Ou seja, mantendo-se a massa de gás e temperatura 
constantes, aumentando ou diminuindo-se a pressão (ou volume), 
diminui-se ou aumenta-se o volume (ou pressão), respectivamente, em 
uma relação inversamente proporcional; PV = constante.
★ Lei de Charles: A segunda lei dos gases mostra que o produto entre o 
volume e o inverso da temperatura é constante para a mesma massa de 
gás e pressão.
★ Princípio de Avogadro: O princípio Avogadro deve ser considerado um 
princípio e não uma lei.
LEI DOS GASES
Inspirados pelos problemas associados com a nova 
tecnologia de voo em balão e melhoramento do seu 
desempenho.
O volume de fixa de gás sob pressão constante varia 
linearmente com a temperatura.
Extrapolação desse ponto corresponde ao volume 
zero.
Volume α temperatura absoluta -> V α T.
Pressão α temperatura absoluta -> P α T.
Quando a temperatura de um gás aumenta, a 
velocidade média das moléculas aumenta.
PRINCÍPIO DE AVOGADRO
O volume molar, Vm de uma substância - qualquer substância, não só um gás 
– é o volume ocupado por um mol de moléculas.
Vm = v/n
V = n . Vm
O volume ocupado por uma amostra de gás sob pressão e temperatura 
constante é diretamente proporcional ao número de mols de moléculas 
presentes: V α n.
LEI DOS GASES IDEAIS
PV = constante1
V = contante2 x T
V = contante3 x n
A expressão que combina as três leis – lei 
dos gases ideais.
PV = constante x nT
R = PV / nT
É um exemplo de equação de estado, isso é, 
uma expressão que mostra como a pressão 
de uma substância – neste caso, um gás – se 
relaciona à temperatura, ao volume e à 
quantidade de substância na amostra.
A lei dos gases ideais, PV = nRT, é uma 
equação de estado que resume as relações 
que descrevem a resposta de um gás ideal a 
mudanças de pressão, volume, temperatura 
e quantidade de moléculas. Ela é um 
exemplo de lei limite.
APLICAÇÃO DA LEI DOS GASES IDEAIS
A lei dos gases ideais permite predições quando duas ou mais variáveis são 
alteradas simultaneamente: 
Lei dos gases combinada
Em condições normais de temperatura e pressão 
(CNTP), isto é, 25,00°C (298,15 K) e 1 bar, as 
condições normalmente usadas para relatar dados 
químicos, o volume molar de um gás ideal é 24,79.
DENSIDADE DOS GASES
Temos que para um gás de comportamento ideal:
Para uma dada pressão e temperatura, a concentração molar é a mesma para todos os 
gases.
As densidades dos gases são muito pequenas e, por isso, elas são normalmente medidas 
em gramas por litros.
Para pressão e temperatura fixa, quanto maior for a massa molar maior é a 
densidade
Quando a temperatura é constante, a densidade de um gás aumenta com a 
pressão, quando um gás é comprimido, sua densidade aumenta.
ESTEQUIOMETRIA DAS REAÇÕES DE GASES
É preciso, às vezes, calcular o volume de gás consumido ou 
produzido em uma reação.
Temos que combinar os cálculos de mol a mol, com a conversão 
de mols de moléculas de gás ao volume que elas ocupam.
MISTURA DE GASES
Grande parte de gases que encontramos na química são misturas. 
Não só na química, mas no cotidiano, como: a atmosfera é uma 
mistura de gases como nitrogênio, argônio, oxigênio entre outros.
PRESSÃO PARCIAL
John Dalton foi o primeiro a mostrar como calcular a pressão de 
uma mistura de gases, ele chamou de pressão parcial o que cada 
gás exerceria se somente ele ocupasse o recipiente.
Lei das pressões parciais se refere a pressão total de uma mistura 
de gases é a soma das pressões parciais de seus componentes.
P = Pa + Pb
P = pressão total;
Pa = pressão parcial do gás 
a;
Pb = pressão parcial do gás 
b.
A pressão parcial de um gás está relacionada à pressão total pela 
fração molar:
 Pj = XjP
P = pressão total;
j = uma variável para indicar um 
gás ideal ou real;
X = pressão parcial do gás j. A pressão parcial de um gás é a pressão que 
ele exerceria se ocupasse sozinho o 
recipiente, A pressão total de uma mistura 
de gases é a soma das pressões parciais de 
seus componentes.
DIFUSÃO
A difusão é a dispersão gradual de uma substância em outra 
substância. A difusão explica o fenômeno da expansão dos 
perfumes pelo ar, também ajuda a manter aproximadamente 
constante a composição da atmosfera.
EFUSÃO
A efusão é a fuga de um gás para o vácuo através de um pequeno 
orifício, a efusão ocorre sempre que um gás está separado do 
vácuo por uma barreira porosa.
Thomas Graham descobriu que, quando uma temperatura é 
constante, a velocidade de efusão de um gás é inversamente 
proporcional a raiz quadrada de sua massa molar.
LEI DE EFUSÃO DE GRAHAM
Para dois gases A e B com respectivas massas molares Ma e Mb como 
constantes de proporcionalidade se cancelam:
A velocidade média de suas moléculas de um gás é inversamente 
proporcional à raiz quadrada de suas massas molares.
Para um determinado gás a velocidade de efusão aumenta com a raiz quadrada 
da temperatura
A velocidade média das moléculas de um gás é proporcional a raiz quadrada 
da temperatura
A temperatura é uma indicação da velocidade média das moléculas sendo que, 
quanto mais alta for a temperatura, maior será a velocidade média das 
moléculas.
A velocidade Média das moléculas de um gás é diretamente proporcional à 
raiz quadrada da temperatura e inversamente proporcional à raiz quadrada da 
massa molar:
MODELO CINÉTICO DOS GASES
O modelo cinético de um gás se baseia em 4 hipóteses, sendo elas:
★ Um gás é uma coleção de moléculas em movimento aleatório contínuo;
★ As moléculas de um gás são pontos infinitesimalmente pequenos;
★ As partículas se movem em linha reta até colidirem;
★ As moléculas não influenciam umas ás outras, exceto durante as colisões.
O modelo cinético dos gases é 
coerente com a lei dos gases 
ideais e produz uma expressão 
para a raiz quadrada da 
velocidade quadrática média 
das moléculas:
A energia cinética molar de 
um gás é proporcional à 
temperatura.
INTERAÇÕES MOLECULARES
★ Exibem desvios devido às interações;
★ As forças repulsivas contribuem para expansão;
★ As forças atrativas contribuem para compressão;
★ Com a pressão moderada, a força atrativa domina a repulsiva 
e o gás é mais compressível;
★ Com a pressão elevada, a força repulsiva domina a atrativa e o 
gás é menos compressível;
O efeito Joule-Thomsom é usado para 
liquefazer alguns gases. O gás que será 
liquefeito é comprimido e depois 
expandido. O gás esfria quando se 
expande e o gás esfriado circula pelo 
gás comprimido que entra. Como esse 
processo é contínuo a temperatura cai 
até que ele se condensa a líquido. Após 
pode ser destilado para obter seus 
componentesseparados.
Example: Nitrogênio, Oxigênio, Neônio, 
Argônio, Criptônio, Xenônio da atmosfera
EQUAÇÃO DE ESTADO DOS GASES REAIS
É um procedimento usado para estender 
a lei dos gases ideais a gases reais:
Chamada de Equação do virial
Os coeficientes B, C … variam em função da temperatura.
Como muitas propriedades dos gases dependem das derivadas, as 
propriedades dos gases reais nem sempre condizem com os gases perfeitos em 
pressões baixas.
Pode haver uma temperatura em que Z → 0 com o coeficiente nulo em 
pressões baixas ou volumes molares grandes.
Na temperatura chamada Boyle do gás, as propriedades do gás real coincidem 
com o gás perfeito quando p → 0.
FATOR DE COMPRESSIBILIDADE
Em pressões elevadas todos os gases têm Z ＞ 1, e possui um volume molar 
maior que o gás perfeito.
Pressões intermediárias em que Z ＜ 1, as forças atrativas reduzem o volume 
em comparação com o de um gás perfeito.
Quando Z ＜ 1 a força repulsiva é pequena e a atrativa é apreciável.
CARACTERÍSTICAS DA EQUAÇÃO
★ Nas temperaturas elevadas e nos volumes molares grandes, as isotermas 
de van der Waals coincidem com as isotermas do gás perfeito.
★ Os líquidos e os gases coexistem quando os efeitos de coesão e os de 
dispersão estão em equilíbrio.
★ As coordenadas críticas estão relacionadas com as constantes de van der 
Waals.
CONDENSAÇÃO
EQUAÇÃO DE VAN DER WAALS
As constantes a e b são característicos de cada gás e 
independente da temperatura.
O a representa as atrações e b representa as repulsões.
Para um gás ideal, a e b são iguais a 0 e Z = 1. Portanto 
quando Z > 1, a força de atração é pequena e repulsão é 
apreciável.
LIQUEFAÇÃO DOS GASES
Os gases podem ser liquefeitos aproveitando-se a relação entre a temperatura e 
a velocidade molecular.
As moléculas de um gás real pode ter a velocidade reduzida aproveitando-se 
das atrações entre elas e permite que o gás se expanda, essas moléculas 
tendem a se separarem trabalhando contra as forças atrativas.
Se os efeitos de atração forem dominantes um gás real pode esfriar ao se 
expandir.
REFERÊNCIAS
ATKINS, Peter. Físico-química, v.1 / Peter Atkins, Julio de Paula; tradução Edilson 
Clemente da Silva … [et al.]. - 8 .ed.- [Reimpr.]. - Rio de Janeiro : LTC, 2012.
ATKINS, Peter. Princípios de química : questionando a vida moderna e o meio 
ambiente / Peter Atkins, Loretta Jones; tradução Ricardo Bicca de Alencastro. - 3 .ed. - 
Porto Alegre : Bookman, 2006.
PROPRIEDADE DOS GASES
UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO - CCSST
BEATRIZ MEDEIROS DE ARAÚJO
CATARINA GERCINA DE ALMEIDA AQUINO GIFFONY
EVANILDA DA COSTA PINHEIRO 
HELLEN BARROS LOPES SILVA