Livro Teórico Vol 1 - Química-136-138

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Química
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- n é o número de mol do gás presente no recipiente, 
cujo valor pode ser calculado pela expressão: n =massa/mas-
sa molar ( n =m/MM ).
- R é a constante universal dos gases, uma constante de 
proporcionalidade cujo valor depende das unidades de medi-
da utilizadas. 
Dessa forma, se o volume for expresso em litros (L), a 
quantidade de gás em mol e a temperatura em Kelvin (K), 
teremos:
R = 0,082 (atm · L · mol–1 · K–1), se a pressão for ex-
pressa em atm. 
R = 62,3 (mmHg · L · mol–1 · K–1), se a pressão for 
expressa em mmHg.
- T é a temperatura absoluta do gás, a partir da qual 
determina-se o grau de agitação das moléculas. Ela pode ser 
medida mediante escalas termométricas, como as escalas 
Celsius (ºC), Fahrenheit (ºF), Kelvin (K), etc. 
A escala internacional adotada para medir a tem-
peratura de um gás é a escala Kelvin, também deno-
minada escala absoluta. Ela tem seu início no zero absoluto, 
que corresponde a –273,15 ºC. A temperatura na escala Kel-
vin relaciona-se com a escala Celsius pela expressão:
T(K) = t(ºC) + 273
Por exemplo, 25ºC em Kelvin é expresso por:
25 + 273 = 298K.
A utilização da expressão PV=nRT é a principal manei-
ra de resolução dos exercícios que abordam os estudos dos 
gases.
Vale saber: Os valores de “R” e ambas as expressões 
citadas devem ser decorados.
Aplicações Práticas
1. Um balão rosa contém 4,4 g de CO2 e um balão azul con-
tém N2 . Sabendo que os dois balões têm igual capacidade e 
apresentam a mesma pressão e temperatura, calcule a massa 
de N2 no balão azul. 
Dados: Massas Molares em g/mol: C = 12; O = 16; N = 14
RESOLUÇÃO:
Pela hipótese de Avogadro, se ambos os balões apresentam o mes-
mo volume eles terão a mesma quantidade de moléculas, logo:
Balão rosa:
1 mol de CO2 – 44g – 6.10
23 moléculas
 4,4g – x
x = 0,6.1023 moléculas de CO2 
Portanto, haverá exatamente a mesma quantidade de molé-
culas de N2 no balão azul:
1 mol de N2 – 28g – 6.10
23 moléculas
 y – 0,6.1023 moléculas
y = 2,8 g de N2 .
2. (PUC-MG) Sob condições apropriadas, gás acetileno 
(C2H2(g)) e ácido clorídrico reagem para formar cloreto de vini-
la, C2H3Cl(g). Essa substância é usada para produzir policloreto 
de vinila (P.V.C.) – plástico – e foi considerada recentemente 
carcinogênica. A reação na formação do C2H3Cl pode ser re-
presentada pela equação:
C2H2(g) + 1 HCl(aq) → C2H3Cl(g)
Quando se obtêm 2 mol de cloreto de vinila, o volume de gás 
acetileno consumido, nas CNTP (0ºC e 1 atm), é igual a:
a) 11,2 L
b) 22,4 L
c) 33,6 L
d) 44,8 L
e) 89,2 L
RESOLUÇÃO:
Nesse caso, temos todos os gases nas mesmas condições de 
temperatura e pressão. Visto que estão nas CNTP, 1 mol de 
qualquer gás ocupa o volume de 22,4 L (volume molar). En-
tão, podemos fazer a seguinte relação:
1 C2H2 + 1 HCl → 1 C2H3Cl
1 mol –------- 22,4 L
2 mol –------- V
V = 44,8 L.
Alternativa D
3. (Cesgranrio-RJ) Uma quantidade de matéria igual a 5 
mol de gás ideal a uma temperatura de 27ºC ocupa um volu-
me de 16,4 litros. A pressão exercida por essa quantidade de 
gás é: (Dado: R: 0,082 atm .L/mol.K)
a) 0.675 atm
b) 0,75 atm
c) 6,75 atm
d) 7,5 atm
e) 75 atm
RESOLUÇÃO:
Vamos aplicar PV = nRT com os dados fornecidos, porém an-
tes devemos passar a temperatura para Kelvin:
27ºC + 273= 300K
PV = nRT
P.16,43 = 5.0,082.300
P = 7,5 atm
Alternativa D
VOLUME 1 | Ciências da natureza e suas tecnologias
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Química
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Transformações gasosas
Química 3 AULAS: 11 e 12
Competência(s): 3, 
5 e 7
Habilidade(s): 8, 10, 12, 18, 
24 e 25
1. Introdução 
Iniciaremos esta aula relembrando as propriedades das 
substâncias em estado gasoso:
- Não possuem forma definida, portanto adquirem a for-
ma do recipiente que os contém. 
- Não apresentam volume próprio, logo ocupam todo o 
volume do recipiente que os contém. Possuem grande expan-
sibilidade. 
- Se as condições de pressão e temperatura a que estão 
submetidos forem alteradas, os gases sofrem grandes varia-
ções de volume. 
Logo, são altamente compressíveis e de alta dilatabili-
dade. 
- Apresentam baixa densidade. 
Se comparado o volume ocupado pela mesma massa de 
uma substância nos três estados físicos, podemos perceber 
que o volume ocupado pelo gás é muito maior do que o ocu-
pado pelo líquido ou pelo sólido. 
- Exercem pressão. 
Quanto maior a quantidade de gás em um recipiente, 
maior é a pressão por ele exercida. Alterações efetuadas na 
temperatura de um gás, sem alterar seu volume constante, 
causam grandes variações na pressão por ele exercida.
2. Teoria cinética dos gases 
Cientistas se uniram para elaborar um modelo que visava 
explicar as propriedades dos gases. Tal teoria é denominada 
por teoria cinética dos gases. 
Os postulados dessa teoria são: 
I. As partículas de um gás estão em movimento constan-
te e desordenado.
II. Quanto maior a temperatura, maior é a velocidade das 
partículas de um gás. 
III. A força de atração entre as partículas gasosas é pra-
ticamente nula, uma vez que são independentes umas das 
outras. 
IV. Moléculas de gases apresentam a mesma energia 
cinética média quando submetidas à mesma temperatura. 
V. As partículas de um gás se movem em linha reta. 
A direção e o sentido do movimento se modificam ape-
nas se as partículas colidirem umas com as outras ou contra 
as paredes do recipiente que as contém. Não há perda de 
energia cinética total nas colisões, embora possa haver troca 
de energia entre as partículas que colidem. 
VI. A distância entre as partículas gasosas é muito maior 
do que o tamanho das partículas. 
Com esses postulados, é possível explicar as proprieda-
des dos gases que apresentamos na introdução:
É graças ao movimento contínuo e desordenado de suas 
partículas que um gás pode ocupar todo o volume de um 
recipiente ou pode também escapar dele. 
Sob qualquer aumento de pressão as partículas dos ga-
ses se aproximam, reduzindo o volume ocupado, o que expli-
ca a alta compressividade. 
Já a pressão exercida pelos gases é determinada pelo 
número de colisões por unidade de tempo, entre as partículas 
e as paredes do recipiente. Assim, ela depende da quantidade 
de gás presente no recipiente, uma vez que, quanto maior a 
quantidade de gás, maior será o número de partículas. Em 
consequência, maior também será o número de colisões e a 
pressão e ela aumenta com o aumento da temperatura. As 
partículas gasosas aquecidas passam a se movimentar com 
mais velocidade, provocando mais colisões, por unidade de 
tempo, contra as paredes do recipiente.
Vale lembrar que pensando microscopicamente, o estado 
de um gás é caracterizado pelas três variáveis que já estuda-
mos: volume, temperatura e pressão, que são chamadas de 
variáveis de estado.
3. Leis físicas dos gases 
Uma amostra de gás sofrerá uma transformação caso 
ocorram alterações nas suas variáveis de estado (volume, 
temperatura e pressão). 
Primeiramente analisaremos as mudanças de apenas 
duas das grandezas, onde a outra se mantém constante.