Resumo Gás Ideal

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Físico-química 
O gás ideal 
- Lei de Boyle 
Os gases ideais têm como suas principais bases teóricas as leis empíricas e leis experimentais. A 
primeira é chamada Lei de Boyle e descreve a relação pressão-volume. Esta pode ser representada 
por um gráfico de Volume versus Pressão e se caracteriza como uma hipérbole, que também 
pode ser chamada isoterma. No ponto de vista matemático, tem-se que o volume e a pressão são 
grandezas inversamente proporcionais e portanto, esta já é a expressão gerada pela Lei de Boyle. 
Mas se o gráfico aborda o volume em função do inverso da pressão, desta forma, tem-se que o 
volume é diretamente proporcional ao inverso da pressão, com isto, o gráfico é composto por 
uma reta, além de ser mais funcional e é possível obter outras informação adicionais. 
- Lei de Charles 
Neste caso, tem-se a relação entre a temperatura-volume e, portanto, o volume de uma quantidade 
fixa de gás à pressão constante, aumenta como consequência da elevação da temperatura. Isto 
porque, com o aumento da temperatura tem-se a inserção de energia cinética no sistema, o que 
leva as moléculas a aumentarem seus movimentos e expandir seus volumes. Assim, o gráfico de 
Volume versus Temperatura tem a característica de possui uma linha reta, visto que, por essa 
observação conclui-se que a temperatura e o volume são grandezas diretamente proporcionais. 
Para esta relação é possível compreender uma questão que envolve o “Zero absoluto”, que se 
trata de uma temperatura específica em que ocorre a condensação das moléculas de forma que 
o volume seria nulo na dada temperatura. Toda essa linha de pensamento é teórica visto que, o 
alcance desta condição não se encaixa em parâmetros reais. 
- Lei de Charles Alternativa 
Estes princípios relacionam a pressão e temperatura, considerando que o volume é constante. 
Então à medida que a pressão aumenta, consequentemente a temperatura aumenta, isto porque 
como a pressão é elevada significa dizer que as moléculas estarão mais submetidas a se chocarem, 
demonstrando uma maior energia cinética. Desta forma, a pressão é proporcional à temperatura. 
- Lei de Avogadro 
Demonstra a relação quantidade-volume e tem-se a hipótese de Avogadro, ou seja, a afirmação 
de que volumes iguais de gases à mesma temperatura e pressão conterão o mesmo número de 
moléculas. Por conseguinte, pode-se definir a Lei de Avogadro como o volume de gás a uma dada 
temperatura e pressão é diretamente proporcional à quantidade de matéria do gás. 
O gráfico que demonstra a funcionalidade da Lei de Avogadro relaciona o volume com o número 
de mols e, portanto, pode-se afirmar que o volume é diretamente proporcional ao número de 
mols, e por ser caracterizado desta forma se trata de uma reta. 
 
 
. – Equação do gás ideal: 
Trata-se da junção de todas as leis citadas acima com o intuito de relacioná-las para que assim, 
possamos compreender de que maneira geral pode ser entendido a equação geral dos gases e 
seus comportamentos. 
1) Lei de Boyle: 𝑉∞ 1 𝑃⁄ 
2) Lei de Charles: 𝑉∞𝑇 
3) Lei de Avogadro: 𝑉∞n 
Como união destas três equações tem-se: 𝑉 ≡ 
1
𝑃 
x T x n 
Visando retirar o sinal de proporcionalidade é necessário inserir uma constante, para os gases 
ideais, a constante utilizada é o R, que pode admitir valores que dependem das unidades 
utilizadas e é definida como a constante universal dos gases perfeitos. Estas unidades podem 
variar, estando como L atm/mol-1 K-1 ou J/mol-1 K-1 entre outras formas que são dependentes 
de suas unidades numéricas. 
R= 0,08206 L atm/mol-1 K-1 
R= 8,314 J/mol-1 K-1 ou R= m3Pa/mol-1 K-1 (Unidades do SI) 
 
- Existem algumas aplicações da equação dos gases ideais, entre estas está a capacidade de 
determinar a densidade, que é expressa por unidades de massa/unidades de volume, além da 
densidade também é possível rearranjar a equação do gás ideal de modo que esta tenha a 
variável M referente à massa molar e assim analisar especificamente o n (número de mols). 
- Lei de Dalton das pressões parciais 
Até então o estudo dos gases foi considerando um sistema de gases puros, ou seja, a 
composição da mistura se tratava apenas de 1 tipo de gás em específico. Contudo, o ar 
atmosférico por exemplo, nada mais é do que uma mistura de gases e, portanto, deve-se 
compreender como essa junção de diferentes gases se comporta. Para isto usa-se a Lei de 
Dalton, que diz que em uma mistura gasosa, a pressão total é dada pela soma das pressões 
parciais de cada componente da mistura, isto para gases ideias. Quando se consideram gases 
ideais, é necessário que o cálculo de pressão parcial seja calculado como se cada gás estivesse 
sozinho no sistema e somente depois é realizada a soma dos componentes. 
Experimentalmente é muito complicado obter as pressões parciais dos gases que compõe a 
mistura, visto que quando se utiliza um monômetro é capaz apenas de identificar a pressão 
total do recipiente e não as parciais, para tal análise é necessário o uso de técnica mais 
avançadas como por exemplo o espectrômetro de massa para identificar a pressão que se 
refere à cada componente. Mas além da técnica citada acima, é possível utilizar de formas 
teóricas aproximadas para isto, como por exemplo o cálculo das pressões utilizando o volume 
do recipiente e considerando seu número de mols específico. 
É possível calcular a pressão parcial colocando o n como o específico para cada gás e a 
pressão específica também, após isso pode-se obter algumas relações importantes como 
exemplo a fração molar, que significa a parte de um gás em uma mistura, a partir dela nós 
conseguimos calcular valores para cada componente do recipiente. 
Através da Lei de Dalton em algumas reações a coleta de água pode ser realizada através do 
deslocamento do volume de água, que é substituído pelo volume do gás que entrará no 
sistema. Por fim é preciso calcular o volume de água que saiu do tubo/recipiente e foi 
substituído pelo gás e desta maneira, pode-se calcular a pressão parcial.