346612 01. FÍSICO QUÍMICA GASES

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FÍSICO-QUÍMICA 
 
Prof. Ms. Flavio Spanemberg 
 
flaviospanemberg@pelotas.ifsul.edu.br 
Formação 
• Engenheiro Químico (UFSM), 
• Engenheiro de Alimentos (URI) e 
• Mestre em Engenharia de Produção 
(Unimep - SP), 
• Doutorado em andamento em 
engenharia de produção (Unisinos). 
 
 
Experiência 
Industria 
• Aurora, 
• Peccin, 
• Dalla Costa, 
• Arcor, 
• Nestle, 
• Vonpar 
 
Experiência 
Ensino 
• Uniritter - POA, 
• Unilasale – Estrela , 
• Pitágoras - BA, 
• Unifacs - BA. 
• LUMECEP – Encantado 
• Instituto Federal Sul-rio-grandense 
 
 
Apresentação 
Nome? 
 
Experiência? Pesquisa? Onde? 
 
Em que área deseja trabalhar, deseja fazer curso 
superior? 
 
O que espera da disciplina? 
 
Objetivo 
Apresentar os conhecimentos básicos da Físico-
Química e suas aplicações mais importantes 
para a química no geral e as aplicações na 
indústria. 
Conteúdos 
Primeira Etapa 
 
Unidade I: Estudo dos gases Reais e Ideais 
1.1 Teoria cinética dos gases 
1.2 Gás Real e Gás Ideal 
1.3 Lei de Boyle e Lei de Charles e Gay-Lussac 
1.4 Transformações Isotérmicas, Isobáricas e isométricas 
1.5 Equação geral dos gases perfeitos 
1.6 Volume molar 
1.7 Mistura de gases 
Conteúdos 
Primeira Etapa - Trabalho 
 
Unidade II: Propriedades Coligativas 
 
2.1 Pressão de Vapor 
2.2 Diagrama de Fases 
2.3 Tonoscopia 
2.4 Ebulioscopia 
2.5 Crioscopia 
2.6 Osmose 
Conteúdos 
Primeira Etapa 
 
Unidade III: Termoquímica 
 
3.1 Tipos de reações 
3.2 Unidades de energia 
3.3 Entalpia 
3.4 Lei de Hess 
3.5 Energia de ligação 
3.6 Entropia 
Conteúdos 
Primeira etapa 
 
Unidade IV: Cinética química 
 
4.1 Velocidade de reação 
4.2 Leia da velocidade 
4.3 Condições necessárias 
4.4 Fatores que afetam a velocidade 
Conteúdos 
Segunda etapa 
Unidade V: Equilíbrio químico 
5.1 Características 
5.2 Gráfico de concentração x tempo 
5.3 Classificação 
5.4 Constante de equilíbrio 
5.5 Grau de equilíbrio 
5.6 Deslocamento de equilíbrio 
5.7 Equilíbrio iônico 
5.8 Equilíbrio iônico da água 
5.9 Hidrólise 
5.10 Solubilidade 
Conteúdos 
Segunda etapa 
 
Unidade VI: Eletroquímica 
6.1 Pilhas 
6.2 Potencial 
6.3 Eletrólise 
Avaliações 
• Prova 1 (50%) 
 
• Prova 2 (50%) 
 
Primeira Etapa Segunda Etapas 
• Prova 3 (35%) 
 
• Prova 4 (35%) 
 
• Propriedades 
coligativas (30%) 
 
Básica 
FELTRE, Ricardo. Química. 5. ed. São Paulo: Moderna, 2000. 
 
PERUZZO, Francisco Miragaia; CANTO, Eduardo Leite do. 
Química na abordagem do cotidiano. 4. ed. São Paulo: 
Moderna, 2006. 
 
USBERCO, João; SALVADOR, Edgard. Química. 11. ed. São 
Paulo: Saraiva, 2005. 
 
 
 
Referências Bibliográficas 
Química Inorgânica 
Complementar 
LEMBO, Antonio. Química – Realidade e Contexto. São Paulo: 
Ática, 2000. 
 
REIS, Martha. Química: Meio ambiente, cidadania e 
tecnologia. 1. ed. São Paulo: FTD, 2010. 
 
LISBOA, Julio Cezar Foschini. Química: Ensino Médio. 1. ed. 
São Paulo: Edições SM, 2010. 
Referências Bibliográficas 
Engenharia Econômica 
Estudo dos gases 
Importância teórica e prática. 
 
Na prática, os gases são importantes na 
vida dos vegetais e dos animais (afinal, 
respiramos), assim como em indústrias e 
transportes. 
 
O gás natural é um ótimo combustível e 
mais “limpo” que o carvão ou o petróleo. 
Estudo dos gases 
Vários elementos químicos importantes estão presentes em 
substâncias gasosas, em condições ambientes: 
 
H2 , N2 , O2 , F2 , Cl2 e os gases nobres. 
 
 
Muitos compostos químicos importantes também são gasosos: 
 
CO2 , CO, NO, NO2 , N2O, NH3 , SO2 , H2S, HCl, CH4 etc. 
O estado gasoso 
• Os gases têm massa, 
 
• Os gases sempre tendem a ocupar todo o volume do 
recipiente que os contém (grande expansibilidade); 
 
• Os gases são muito menos densos (“leves”) do que os sólidos 
e os líquidos . 
O estado gasoso 
• Os gases sempre se misturam entre si (grande 
difusibilidade); 
 
• Os volumes dos gases variam muito com a pressão (grande 
compressibilidade) e com a temperatura (grande 
dilatabilidade). 
 
Quando estudamos um gás, devemos considerar as seguintes 
grandezas fundamentais: a massa, o volume, a pressão e a 
temperatura. 
O volume dos gases 
Volume de um gás = volume do recipiente 
 
No Sistema Internacional de Unidades (SI) m3 
 
litros (L), em mililitros (mL), em centímetros cúbicos (cm3) 
A pressão dos gases 
Em Física, define-se pressão como o quociente entre uma 
força (que pode ser o peso) e a área da superfície onde a 
força está aplicada. 
A pressão dos gases 
No SI, a unidade de pressão é o pascal (Pa), 1 N/m2 
A temperatura dos gases 
A temperatura é uma grandeza que mede o grau de agitação 
das partículas (átomos ou moléculas) que constituem um 
corpo. 
 
Escalas termométricas 
No Brasil - escala Celsius (°C), 
Estados Unidos - escala Fahrenheit (°F). 
 
Escala absoluta ou Kelvin (K), pois ela traz grandes 
simplificações nas leis e fórmulas em geral — e é adotada 
pelo SI. 
A temperatura dos gases 
 Comparação entre as escala Kelvin com a escala Celsius. 
Revisão 
Exercícios 
Quanto litros correspondem a 7,5 m3 
 
A quantos milímetros de mercúrio corresponde uma pressão 
de 5 atm? 
 
Qual é a temperatura Kelvin correspondente a 40 °C? 
Exercícios Feltre pg 281 
Lei físicas dos gases 
São leis experimentais que mostram as relações entre P, V e T 
de gases 
 
Variáveis de estado — são as grandezas V, P e T; 
 
Estado de um gás — são as condições de volume (V), pressão 
(P) e temperatura (T ) 
 
Transformações gasosas — são as variações de V, P e/ou T. 
Lei de Boyle-Mariotte 
Lei de Boyle-Mariotte 
Lei de Gay-Lussac 
Lei de Gay-Lussac 
Lei de Charles 
Lei de Charles 
Resumo 
Equação geral dos gases 
 Válida para uma massa constante de um mesmo gás. 
 
 
Condições normais de pressão e temperatura (CNTP) a: 
Teoria cinética dos gases 
 Como é um gás? 
Todo gás é formado por partículas minúsculas (átomos, 
moléculas, íons) em movimento livre, desordenado e com 
alta velocidade. Agitação térmica. 1.400 km/h. 
 
Maior temperatura maior a agitação térmica de suas 
partículas. 
Teoria cinética dos gases 
As partículas de um gás estão muito afastadas umas das 
outras, isto é, o espaço que elas ocupam é desprezível em 
face do espaço “vazio” existente no estado gasoso. 
 
O volume das moléculas de N2 e de O2 existentes no ar, 
nas condições ambientes, é cerca de 0,1% do volume 
ocupado pelo ar 
 
Gases têm densidades baixas, podem ser facilmente 
comprimidos e se misturam com muita facilidade. 
Teoria cinética dos gases 
As partículas de um gás se chocam de forma 
perfeitamente elástica entre si e contra as paredes do 
recipiente, sem perder energia cinética e quantidade de 
movimento. 
 
Isso explica por que o movimento das partículas é 
perpétuo. 
 
O que mantém o pneu cheio? 
O gás perfeito 
Gás perfeito, ou gás ideal, seria o gás que obedeceria, 
rigorosamente, às leis e fórmulas que estudamos, e segue 
o modelo descrito pela teoria cinética. 
 
Na prática tal gás não existe. 
 
Um gás real se assemelha mais ao gás perfeito à medida 
que a pressão diminui e a temperatura aumenta; 
Revisão 
Exercícios 
Exercícios 
Exercícios 
Exercícios 
Exercícios 
Exercícios 
Exercícios 
Exercícios 
Exercícios 
Exercícios 
Exercícios 
ExercíciosExercícios 
Exercícios 
Exercícios 
Exercícios 
Exercícios 
Exercícios 
Exercícios 
Exercícios 
 Leis volumétricas de Gay-
Lussac 
 Leis volumétricas de Gay-
Lussac 
 VOLUME MOLAR 
 Leis volumétricas de Gay-
Lussac 
Gabaritos 
Equação de Clapeyron 
Equação de Clapeyron 
Exemplo: Qual é o volume ocupado por 48 g de metano a 
27 ºC e 1,64 atm. V=45 L 
Exercícios 
Exercícios 
Exercícios 
45 (FEI-SP) Nas condições normais de 
pressão e temperatura (CNPT), o volume 
ocupado por 10 g de monóxido de carbono 
(CO) é de: 
 
a) 6,0 L b) 8,0 L c) 9,0 L d) 10 L e) 12 L 
 
Exercícios 
46 (Mackenzie-SP) Nas CNPT, um moI de 
dióxido de nitrogênio (NO2) ocupa 22,4 
litros. 0 volume em litros ocupado por 322 
g de NO2, nas mesmas condições, é igual a: 
 
a) 156,8 litros. b) 268,8 litros. c) 14,37 
litros. d) 0,069 litros, e) 163,9 litros. 
 
Exercícios 
Exercícios 
Exercícios 
48. Qual é a temperatura de um gás, sabendo-se que 2,5 
mols desse gás ocupam o volume de 50 L à pressão de 
1.246 mmHg na referida temperatura? 
Exercícios 
48. Qual é a temperatura de um gás, sabendo-se que 2,5 
mols desse gás ocupam o volume de 50 L à pressão de 
1.246 mmHg na referida temperatura? 
Exercícios 
49. 8,2 litros de um gás estão submetidos a uma pressão 
de 5 atm, e do mesmo utilizou-se 0,8 mol. Calcular 
sua temperatura: 
 
a) 256 °C b) 625 °C c) 352 °C d) 425 °C e) 532 °C 
Exercícios 
Exercícios 
59. Dois recipientes contêm, respectivamente, 
0,5 mol de metano e 1,5 mol de monóxido de 
carbono. Sabe se que esses gases estão 
submetidos à mesma temperatura e pressão. Se 
o volume do metano é 9 L, qual é o volume do 
monóxido de carbono? 
Exercícios 
59. 
Exercícios 
Exercícios 
Gabaritos 
Básica 
FELTRE, Ricardo. Química. 5. ed. São Paulo: Moderna, 2000. 
 
PERUZZO, Francisco Miragaia; CANTO, Eduardo Leite do. 
Química na abordagem do cotidiano. 4. ed. São Paulo: 
Moderna, 2006. 
 
USBERCO, João; SALVADOR, Edgard. Química. 11. ed. São 
Paulo: Saraiva, 2005. 
 
 
 
Referências Bibliográficas 
Físico Química 
Complementar 
LEMBO, Antonio. Química – Realidade e Contexto. São Paulo: 
Ática, 2000. 
 
REIS, Martha. Química: Meio ambiente, cidadania e 
tecnologia. 1. ed. São Paulo: FTD, 2010. 
 
LISBOA, Julio Cezar Foschini. Química: Ensino Médio. 1. ed. 
São Paulo: Edições SM, 2010. 
Referências Bibliográficas 
Físico Química