Difusão de Gases

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OBJETIVOS
Demonstrar a Lei de Graham de difusão e efusão dos gases e determinar experimentalmente a velocidade de difusão destes a partir da reação de neutralização entre eles, utilizando como referência o anel de sal formado na reação.
CONCLUSÃO
No presente experimento concluiu-se que o erro encontrado deve-se ao fato da difícil visualização da formação da névoa branca, o que acarreta em diferentes medidas de distância da mesma até o algodão fixado na rolha. A velocidade de difusão do gás Amônia (NH3) é relativamente superior à do gás HCl e esta tem relação direta com a Massa Molar da molécula.
QUESTÕES
Que diz a Lei de Graham de difusão de gases?
A teoria cinética dos gases demonstra que a difusão depende da velocidade do movimento das moléculas do gás e, de acordo com a lei de Graham, é inversamente proporcional à raiz quadrada do peso molecular do gás. Assim, quanto menor o peso molecular do gás, maior é a sua difusibilidade. A velocidade da difusão de um gás também aumenta proporcionalmente a sua solubilidade.
Qual dos gases do experimento (HCl e NH3) teve maior velocidade? Qual a observação experimental que comprovou isso?
O gás com maior velocidade de difusão foi a Amônia (NH3), pois as espécies que difundem são: HCl e NH3. Se o Hidróxido de Amônio (NH4OH) fosse o difusor do HCl, o Ácido Clorídrico (Cloreto de Hidrogênio) difundiria mais rapidamente pelo fato de ter menor massa molar. Pôde-se observar através de um anel (névoa, corresponde ao encontro das duas substâncias) de Cloreto de Amônio, NH4Cl, no interior do tubo, o qual indica que em um mesmo intervalo de tempo a Amônia difundiu-se por uma distância maior.
c)	Como a diferença na difusão de gases pôde ser utilizada para o enriquecimento de urânio no isótopo radioativo? 					O UF6 é um composto usado para o enriquecimento de urânio, isto é, o aumento da concentração de átomos do isótopo radioativo de urânio num dado material. Este tem estrutura octaédrica, com fortes ligações covalentes dentro da molécula, porém forças fracas entre moléculas vizinhas. Isto resulta em baixos ponto de fusão e ebulição e alta volatibilidade, sendo assim usado como um gás para a separação dos isótopos 238U e 235U. Mais de 90% do urânio enriquecido é obtido por difusão gasosa ou ultracentrifugação gasosa (utilizada no Brasil) do UF6. Porém, como a diferença de massa entre as moléculas de UF6 é muito pequena, 3 unidades de massa atômica, o processo é complicado. Na difusão gasosa, o gás UF6 é forçado a se difundir, sob pressão, através de membranas porosas. As moléculas mais leves de 235UF6 difundem-se mais rapidamente do que as moléculas de 238UF6. À medida que o gás se move, os dois isótopos são separados, aumentando (enriquecendo) a concentração de 235U e diminuindo (esgotando) a concentração de 238U.
Um certo volume de gás produzido por algas fotossintetizantes levou 3,85 minutos para escoar por um pequeno orifício. Sob precisamente as mesmas condições, igual volume de argônio levou 4,30 minutos. Calcular a massa molar do gás desconhecido e sugerir que gás pode ser.
Se a massa molecular do gás é 32,03 g.mol-1 e a alga é fotossintetizante, o gás liberado provavelmente é o Oxigênio (O2).			 		
Uma cultura anaeróbia de uma bactéria, isolada de esgoto, libertou um gás inflamável durante o crescimento. Uma amostra pura deste gás levou 4,91 minutos para escoar através de um orifício minúsculo. Sob idênticas condições de temperatura e pressão, igual volume de nitrogênio levou 6,50 minutos para escoar através do mesmo orifício. Calcular a massa molar do gás inflamável e sugerir que gás poderia ser.
Se a massa molecular é 16 g.mol-1, o gás inflamável e produzido por bactérias anaeróbias, possivelmente é o Metano (CH4), pois pode ser produzido pela digestão anaeróbica de matéria orgânica, como lixo e esgoto.