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AULINHAS EAD - UNIFICADO Professora Danielle Guimarães – QUÍMICA 1° ANO COMPORTAMENTO DOS GASES COMPORTAMENTO DOS GASES @PROFDANIGUIMAS Todo gás é composto de inúmeras moléculas que se movimentam de forma desordenada e com uma alta velocidade. Essa movimentação é chamada agitação térmica. O grau dessa agitação serve para identificar a temperatura dos gases. As moléculas dos gases têm um tamanho desprezível em relação às distâncias entre elas, o que faz com que o volume ocupado pelas moléculas de um gás seja praticamente desprezível. O gás ocupa todo o espaço do lugar onde está contido, devido às moléculas dele se movimentarem em todas as direções. Teoria Cinética dos GASES @PROFDANIGUIMAS A equação de Clapeyron, também conhecida como equação de estado dos gases perfeitos ou ainda equação geral dos gases, criada pelo cientista parisiense Benoit Paul Emile Clapeyron (1799-1864), é a mostrada abaixo: p . V = n . R . T Sendo que: p = pressão do gás; V = volume do gás; n = quantidade de matéria do gás (em mols); T = temperatura do gás, medida na escala kelvin; R = constante universal dos gases perfeitos. Equação de estado dos Gases Perfeitos K R = 0,082 atm . L . mol-1 . K-1 @PROFDANIGUIMAS Transformação de estado em sistema aberto p . V = n . R . T Como em sistema aberto P, V e R são constantes então: n . T= constante A quantidade de substância (n) do gás dentro de um recipiente aberto é inversamente proporcional à temperatura absoluta (T). Dobrando-se a temperatura absoluta, a quantidade de substâncias do gás nos sistemas se reduz à metade. Reduzindo-se a temperatura absoluta à metade, a quantidade de substância no sistema dobra. @PROFDANIGUIMAS Misturas dos Gases PRESSÃO PARCIAL A pressão parcial de um gás é a pressão que ele exerceria se estivesse sozinho, nas mesmas condições de temperatura e volume da mistura. Segundo Dalton, a soma das pressões parciais dos gases que formam a mistura resulta na pressão total (p) da mistura. pA= pT . XA PA = Pressão parcial do gás A Pt = Pressão total do sistema XA = Fração molar do gás A Pressão total = soma das pressões parciais @PROFDANIGUIMAS Misturas dos Gases FRAÇÃO MOLAR DO GÁS A “Fração Molar” é a divisão do número de mols do gás “A” pelo número de mols total do sistema, assim: XA= XA = Fração molar do gás A NA = Número de mols do gás A NT = Número de mols total do sistema @PROFDANIGUIMAS Misturas dos Gases VOLUME PARCIAL Similarmente à pressão parcial, o volume parcial corresponde ao volume que um gás ocupa nas condições de temperatura e pressão da mistura. Por isso, usamos a equação de estado dos gases, com a única diferença que agora se coloca o volume parcial do gás e não a pressão: P. VN2= nN2 . RT A Lei de Amagat diz que a soma dos volumes parciais é igual ao volume total, assim como o caso da pressão visto anteriormente. Volume total = soma dos volumes parciais VA= VT . XA @PROFDANIGUIMAS Densidade dos Gases A densidade é uma grandeza que pode ser calculada através da relação entre a massa e o volume do corpo. Isso também se aplica ao caso dos gases: dgás = mgás Vgás Mas essa fórmula só pode ser usada se o gás estiver nas CNTP. Se quisermos calcular a densidade absoluta para qualquer gás, podemos usar outra fórmula que encontramos por meio da equação de estado dos gases. Essa equação nos mostra que a densidade absoluta de um gás depende da pressão e da temperatura em que o gás se encontra; isso ocorre não é por causa da massa, pois ela não depende da pressão e da temperatura, mas o volume depende. d = pM RT Observe que a densidade do gás é inversamente proporcional à sua temperatura. @PROFDANIGUIMAS RESOLUÇÕES @PROFDANIGUIMAS RESOLUÇÕES p . V = n . R . T @PROFDANIGUIMAS RESOLUÇÕES p . V = n . R . T @PROFDANIGUIMAS RESOLUÇÕES p . V = n . R . T @PROFDANIGUIMAS VARIÁVEIS PRESSÃO 1 atm = 760 mmHg = 760 Torr = 101,3 kPa = 1,013 bar TEMPERATURA T (K) = T (°C) + 273 VOLUME 1 m³ = 1000 L = 1000 dm³ 1 L = 1 dm³ 1 mL = cm³ @PROFDANIGUIMAS ATIVIDADE p . V = n . R . T @PROFDANIGUIMAS ATIVIDADE Determine o volume molar de um gás ideal, cujas condições estejam normais, ou seja, a temperatura à 273K e a pressão a 1 atm. (Dado: R = 0,082 atm.L/mol.K) @PROFDANIGUIMAS ATIVIDADE Determine o número de mols de um gás que ocupa volume de 90 litros. Este gás está a uma pressão de 2 atm e a uma temperatura de 100K. (Dado: R = 0,082 atm.L/mol.K) p . V = n . R . T @PROFDANIGUIMAS ATIVIDADE Um gás ideal está confinado em um recipiente cúbico de aresta igual a 0,5 m. A pressão exercida sobre as paredes do recipiente corresponde a 59760 pa. Sabendo que a temperatura do gás é de 300 K, determine o número de moléculas contidas no recipiente. Dado: Considere R = 8,3 (J/mol.K) a) 1 mol b) 2 mol c) 3 mol d) 4 mol e) 5 mol @PROFDANIGUIMAS ATIVIDADE Qual será a densidade absoluta do gás carbônico (CO2) quando ele apresentar uma pressão de 1,5 atm e estiver submetido a uma temperatura de 47 oC. Dados: Massa molar do CO2 = 44 g/mol. a) 2,40 g/L b) 3,20 g/L c) 2,51 g/L d) 4,62 g/L e) 1,78 g/L d = pM RT @PROFDANIGUIMAS ATIVIDADE O gás sulfídrico (H2S) é conhecido pelo seu odor de ovo podre e é utilizado no transporte ou na refinaria do petróleo, por exemplo. Tendo conhecimento de que esse gás está em um ambiente sob condições normais de temperatura e pressão, qual será o valor da sua densidade? a) 2,40 g/L b) 2,85 g/L c) 3,85 g/L d) 4,80 g/L e) 1,5 g/L d = pM RT
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