Gases Ideais. Estado de um gás. Lei de Boyle. Lei de Charles. Lei Combinada dos Gases.

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE 
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS 
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA 
 
Gases Ideais: Estado de um gás, Lei de Boyle, 
Lei de Charles e Gay-lussac. Lei Combinada dos 
Gases. 
 
 
 
Disciplina: Química I 
Professora: Jéssica Aline Santos Lemos 
AS PROPRIEDADES DOS GASES 
O QUE É UM GÁS???? 
 
 Não possui forma nem volume definido; 
 
 Apresenta uma estrutura desorganizada; 
 
 Gases podem se comprimir ou expandir 
com facilidade; 
 
 Um gás exerce uma força média nas 
paredes do recipiente que o contém; 
V = 5 L 
T = 300 K 
P = 1 atm 
A
F
p
Fo rç a
Áre a
 A unidade SI de pressão, o pascal (Pa), é 
definido como: 
1 Pa = 1Kg. m-1.s-2 = 1 N·m–2 
 
QUEM EXERCE MAIOR PRESSÃO? 
 1 atm = 760 mmHg 
 = 760 torr 
 = 1,01325 x 105Pa 
 = 101,325 kPa. 
EXERCÍCIOS 
1) Converta 0,357 atm para torr; 
2) Converta 6,6 x 10-2 torr para atm; 
3) Converta 147,2 kPa para torr. 
4) Converta 0,975 atm para Pa e kPa. 
ESTADO 1 
ESTADO 2 
TRANSFORMAÇÃO ISOTÉRMICA 
1 2 3 4 8 5 7 6 
1 
2 
3 
4 
V (litros) 
5 
7 
6 
P (atm) 
Pressão e Volume 
são 
inversamente proporcionais 
LEI DE BOYLE - MARIOTTE 
01) Na respiração normal de um adulto, num minuto são inalados 
 4,0 litros de ar, medidos a 27
o
C e 1 atm de pressão. Um mergulhador 
 a 43 m abaixo do nível do mar, onde a temperatura é de 27
o
C e a 
 pressão de 5 atm, receberá a mesma massa de oxigênio se inalar: 
a) 4,0 litros de ar. 
b) 8,0 litros de ar. 
c) 3,2 litros de ar. 
d) 0,8 litro de ar. 
e) 20 litros de ar. 
V
1
 = 4,0 L 
T
1
 = 27ºC 
P
1
 = 1 atm 
V
2
 = ? L 
T
2
 = 27ºC 
P
2
 = 5 atm 
1 x 4 = 5 x V2 
V2 = 
4 
5 
02) Dois balões A e B, estão ligados por um tubo de volume desprezível, 
 munido de uma torneira. O balão A, de volume igual a 400 mL, 
 contém gás hélio. No balão B, de volume igual a 600 mL, existe 
 vácuo. Mantendo-se a temperatura constante, a torneira é aberta 
 e a pressão final do sistema atinge o valor de 600 mmHg. 
A pressão inicial do balão A deve ser igual a: 
a) 1500 mmHg. 
b) 1200 mmHg. 
c) 1000 mmHg. 
d) 900 mmHg. 
e) 760 mmHg. 
V
A
 = 400 mL V
B
 = 600 mL 
400 x P
1
 = 600 x 1000 
P1 = 
600000 
400 
ESTADO 2 
ESTADO 1 
TRANSFORMAÇÃO ISOBÁRICA 
Mantemos constante a PRESSÃO e 
modificamos a temperatura absoluta e o volume 
de uma massa fixa de um gás 
100 200 300 400 800 500 700 600 
1 
2 
3 
4 
T (Kelvin) 
5 
7 
6 
V (L) 
V 
T 
= constante 
V 
T 
= 
1 
1 
V 
T 
2 
2 
03) No diagrama P x T abaixo, uma certa quantidade de gás ideal 
 evolui do estado inicial A para um estado final B, conforme 
 indicado na figura. Qual a razão, V
A
 / V
B
, entre os volumes inicial 
 e final do gás? 
a) 1/ 3. 
b) 1/ 2. 
c) 1. 
d) 2. 
e) 3. 
P 
P
A 
T
A 
T
 
2 T
A 
0
 
A B 
V
1 
T
1 
T
B 
=
 
V
A 
T
A 
V
B 
V
A 
T
A 
V
B 
2 T
A 
=
 
V
A 
1
 
V
B 
2
 
=
 
04) Durante o inverno do Alasca, quando a temperatura é de – 23 C, 
 um esquimó enche um balão até que seu volume seja de 30 L. 
 Quando chega o verão a temperatura chega a 27 C. Qual o 
 inteiro mais próximo que representa o volume do balão, no 
 verão, supondo que o balão não perdeu gás, que a pressão 
 dentro e fora do balão não muda, e que o gás é ideal? 
V
1
 = 30 L 
T
1
 = – 23 ºC 
P
1
 = P atm 
V
2
 = ? L 
T
2
 = 27ºC 
P
2
 = P atm 
= 250 K
 
= 300 K
 
V
2 
=
 
30
 
250
 
300
 
250 x V
2
 = 30 x 300 
 
 9000 
V
2
 = 
 250 
 
05) Uma estudante está interessada em verificar as propriedades 
 do hidrogênio gasoso a baixas temperaturas. Ela utilizou, 
 inicialmente, um volume de 2,98 L de H
2(g)
, à temperatura ambiente 
 (25°C) e 1atm de pressão, e resfriou o gás, à pressão constante, a 
 uma temperatura de – 200°C. Que volume desse gás a estudante 
 encontrou no final do experimento? 
a) 0,73 mL. 
b) 7,30 mL. 
c) 73,0 mL. 
d) 730 mL. 
e) 7300 mL. 
V
1
 = 2,98 L 
T
1
 = 25 ºC 
P
1
 = 1 atm 
V
2
 = ? L 
T
2
 = – 200ºC 
P
2
 = 1 atm 
= 298 K
 
= 73 K
 
V
2 
=
 
2,98 
298
 
73
 
298 x V
2
 = 2,98 x 73 
 
 217,54 
V
2
 = 
 298 
 
ESTADO 1 
TRANSFORMAÇÃO ISOCÓRICA 
Mantemos constante o VOLUME e 
modificamos a temperatura absoluta e a pressão 
de uma massa fixa de um gás 
ESTADO 2 
100 200 300 400 800 500 700 600 
1 
2 
3 
4 
T (Kelvin) 
5 
7 
6 
P (atm) 
P 
T 
= constante 
P 
T 
= 
1 
1 
P 
T 
2 
2 
06) Uma garrafa de 1,5 L, indeformável e seca, foi fechada com uma 
 tampa plástica. A pressão ambiente era de 1,0 atm e a temperatura 
 de 27 C. Em seguida, esta garrafa foi colocada ao sol e, após certo 
 tempo, a temperatura em seu interior subiu para 57 C e a tampa foi 
 arremessada pelo efeito da pressão interna. Qual a pressão no 
 interior da garrafa no instante imediatamente anterior à expulsão 
 da tampa plástica? 
V
1
 = 1,5 L 
T
1
 = 27 ºC 
P
1
 = 1 atm 
T
2
 = 57ºC 
P
2
 = ? atm 
= 300 K
 
= 330 K
 
P
2 
=
 
1 
300
 
330
 
300 x P
2
 = 1 x 330 
 
 330 
P
2
 = 
 300 
 
07) Em um dia de inverno, à temperatura de 0°C, colocou-se uma 
 amostra de ar, à pressão de 1,0 atm, em um recipiente de volume 
 constante. Transportando essa amostra para um ambiente a 60°C, 
 que pressão ela apresentará? 
a) 0,5 atm. 
b) 0,8 atm. 
c) 1,2 atm. 
d) 1,9 atm. 
e) 2,6 atm. 
333 
273 
T1 = 0°C 
P1 = 1 atm 
T2 = 60°C 
P2 = ? 
+ 273 = 273 K 
+ 273 = 333 K 
= 
P2 1 
273 333 
273 x P2 = 1 x 333 
P2 = 
08) Um recipiente fechado contém hidrogênio à temperatura 
 de 30°C e pressão de 606 mmHg. A pressão exercida 
 quando se eleva a temperatura a 47°C, sem variar o 
 volume será: 
a) 120 mmHg. 
b) 240 mmHg. 
c) 303 mmHg. 
d) 320 mmHg. 
e) 640 mmHg. 
T1 = 30°C 
P1 = 606 mmHg 
T2 = 47°C 
P2 = ? 
+ 273 = 303 K 
+ 273 = 320 K 
= 
P2 606 
303 320 
P2 = 2 x 320 
V 
T 
= 
1 
1 
V 
T 
2 
2 
P 
1 
P 
2 x x 
01) Um gás ideal, confinado inicialmente à temperatura de 27 C, 
 pressão de 15 atm e volume de 100L sofre diminuição no seu 
 volume de 20L e um acréscimo em sua temperatura de 20 C. 
 A pressão final do gás é: 
a) 10 atm. 
b) 20 atm. 
c) 25 atm. 
d) 30 atm. 
e) 35 atm. 
V1 = 100 L 
P1 = 15 atm 
T1 = 27ºC 
V2 = 100 L – 20 L = 80 L 
+ 273 = 300 K 
300 320 
15 
80 
100 
P
2 
= 
x x 
T2 = 27ºC + 20ºC = 47 ºC + 273 = 320 K 
P2 = ? 
02) Uma certa massa de gás ocupa um volume de 10 L numa 
 dada temperatura e pressão. O volume dessa mesma massa 
 gasosa, quando a temperatura absoluta diminuir de 2/5 da inicial 
 e a pressão aumentar de 1/5 da inicial, será: 
a) 6 L. 
b) 4 L. 
c) 3 L.d) 5 L. 
e) 10 L. 
P1 = P 
T1 = T 
V1 = 10 L V2 = V L 
T2 = T – 2/5 T 
P2 = P + 1/5 P 
V
1 
T
1 
P
1
 V
2 
T
2 
P
2 
= 
x x 
P x 10 6/5 P X V 
 = 
 T 3/5 T 
V = 
30 x P x T 
5 
6 x P x T 
5 
V = 
30 
6