Aula 02 Gases2

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Um químico sintetizou um composto gasoso de cloro e 
oxigênio, de cor amarelo-esverdeada, e obteve o valor de 
7,71 g/L para a sua densidade a 36 ºC e a 2,88 atm. Calcule a 
massa molar do composto e determine a respectiva fórmula 
molecular. 
 
2 
Densidade (d) de uma substância gasosa 
d = m V = 
 PM 
RT 
m é a massa do gás em gramas 
M é a massa molar do gás 
Massa Molar (M ) de uma substância gasosa 
dRT 
P M = 
d é a densidade do gás em g/L 
5 
A azida de sódio (NaN3) é usada em 
alguns air bags de automóveis. O 
impacto da colisão desencadeia a 
decomposição de NaN3 do seguinte 
modo: 
 
 
O Nitrogênio gasoso produzido vai 
inflar rapidamente o saco existente 
entre o motorista e o pára-brisa. 
 
Calcule o volume de N2 formado na 
decomposição de 60,0 g de NaN3 a 
80°C e 823 mmHg. 
NaN3(s) Na(s) + N2(g) 
6 
C6H12O6(s) + O2(g) CO2(g) + H2O(l) 
Os alimentos que ingerimos são 
degradados ou digeridos no nosso 
organismo com o objetivo de 
fornecer energia para o 
crescimento e funções vitais. Uma 
reação global geral para esse 
processo complexo é a que 
representa a degradação da 
glicose (C6H12O6) em dióxido de 
carbono (CO2) e água (H2O): 
 
 
Calcule o volume do CO2(g) produzido a 37 ºC e 1,00 atm 
quando 5,60 g de glicose são consumidos. 
5 
Lei de Dalton das Pressões Parciais 
V e T são constantes 
P1 P2 Ptotal = P1 + P2 
6 
Consideremos um caso no qual dois gases, 
A e B, estão num recipiente de volume V. 
PA = 
nART 
V 
PB = 
nBRT 
V 
nA é o número de mols de A 
nB é o número de mols de B 
PT = PA + PB XA = 
nA 
nA + nB 
XB = 
nB 
nA + nB 
PA = XA PT PB = XB PT 
Pi = Xi PT Fração Molar (Xi ) = 
ni 
nT 
7 
Uma mistura de gases contém 4,46 mols de neônio (Ne), 0,74 
mol de argônio (Ar) e 2,15 mols de xenônio (Xe). Calcule a 
pressão parcial dos gases se a pressão total for 2 atm a um 
dada temperatura. 
 
 
8 
2KClO3 (s) 2KCl (s) + 3O2 (g) 
PT = PO + PH O 2 2 
Coletando um Gás sobre a água 
http://www.youtube.com/watch?v=2Tj3Ir0brco 
9 
Vapor de Água e Temperatura 
7 
Oxigênio gasoso produzido na decomposição do clorato de 
potássio é colhido como mostrado anteriormente. O volume 
do gás coletado a 24 ºC e à pressão atmosférica de 762 
mmHg é 128 mL. Calcule a massa (em gramas) do oxigênio 
obtido. A pressão do vapor d’água é 22,4 mmHg. 
8 
O Hidrogênio gasoso 
produzido quando o cálcio 
metálico reage com a água é 
coletado. A massa do gás 
coletada a 30 ºC e à pressão 
de 988 mmHg foi 0,065 g. 
Qual é o volume do gás H2 
obtido? A pressão do vapor 
d’água a 30 ºC é 31,82 mmHg. 
http://www.youtube.com/watch?v=urxrOI6-RlE 
12 
Teoria Cinética-Molecular dos Gases 
1.  Um gás é uma coleção de 
moléculas em movimento 
aleatório contínuo; 
2.  As moléculas de um gás são 
pontos infinitesimalmente 
pequenos; 
3.  As moléculas se movem em linha 
reta até colidirem; 
4.  As moléculas não influenciam 
umas às outras, exceto durante 
as colisões. 
EC = ½ mu2 
13	
  
Modelo Cinético: Pressão vs Velocidade 
Condição: 
v Todas as moléculas movimentam-se 
com a mesma velocidade: 
magnitude da taxa de troca de 
posição 
Modelo Cinético: Pressão vs Velocidade 
A mudança de momento de uma molécula é: 
vxdt
Δpx =− 2mvx
A : Área da parede 
COLISÃO A
15	
  
Modelo Cinético: Pressão vs Velocidade 
NdV
V =
NAvxdt
2V
No. de moléculas que colidem em dt : 
N/V : No. de partículas por volume com 
componente x da velocidade : v1x 
vxdt
A
Modelo Cinético: Pressão vs Velocidade 
δpx =
mvx NAvxdt
V
xx mvp 11 2−=Δ
No. de moléculas que colidem em dt : 
Momento transferido pelas partículas 
com vx em dt : 
NdV
V =
NAvxdt
2V
Momento total transferido para área 
A em dt somando todas as vx : 
P = dFxA =
d
A
δpx
dt
!
"
#
$
%
&=
Nmvx2
V
δpx =
NmAvx2dt
V
Modelo Cinético: Pressão vs Velocidade 
Velocidade quadrática média 
Isotropia do espaço 3
2
222 vvvv zyx ===
P = Nmvx
2
V
P = Nmvx
2
V =m vx
2 N
V =
1
3
N
V m v
2
Modelo Cinético: Pressão vs Velocidade 
 Pressão 2
3
1 vm
V
NP =
Energia cinética 
média total 
2
2
1 vNmK =
 Pressão 
V
K
P
3
2
=
Modelo Cinético: Pressão vs Velocidade 
 Pressão 
Gases ideais nRTPV =
Energia 
cinética média 
total 
NkTnRTPVK
2
3
2
3
2
3
===
V
K
P
3
2
=
Modelo Cinético: Pressão vs Velocidade 
Energia Cinética média de 1 molécula : kTvm
2
3
2
1 2 =
m
kT
M
RTvv
mol
rms
332 ==≡
Teoria cinética da pressão 
NkTK
2
3
=
GÁS Massa Molar 
(10-3kg/mol) 
vrms(m/s) 
H2 2.02 1920 
He 4.0 1370 
H2O (vapor) 18.0 645 
N2 28.0 517 
O2 32.0 438 
CO2 44.0 412 
SO2 64.1 342 
Velocidade quadrática média 
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Difusão dos Gases é a mistura gradual das moléculas de um 
gás com as moléculas de outro em virtude de sua 
propriedades cinéticas. 
NH3 
17 g/mol 
HCl 
36 g/mol 
NH4Cl 
r1 
r2 
M2 
M1 √ = 
Caminho 
Thomas 
Graham 
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Efusão dos Gases é o processo no qual um gás sob pressão 
escapa de um compartimento de um contêiner para outro 
através de uma pequena abertura. 
= 
r1 
r2 
t2 
t1 
M2 
M1 √ = 
25 
Desvios do comportamento Ideal 
1 mol de gás ideal 
PV = nRT 
n = PV RT = 1.0 
Forças Repulsivas 
Forças Atrativas 
26 
Efeito das forças intermoleculares na pressão 
exercida por um gás 
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Equação de Van der Waals 
Gás não Ideal 
P + (V – nb) = nRT an
2 
V2 ( ) }
Pressão 
corrigida 
}
Volume 
corrigido