Mistura dos Gases - Resumo Físico-Química

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Misturas Gasosas:
. Nos cilindros de ar que os mergulhadores
carregam, o gás oxigênio (O2 ) é misturado
com gás hélio (He)
. O ar atmosférico é uma mistura dos gases
nitrogênio, N2 (78%), oxigênio, O2 (21%), e
outros gases (1%), com predominância do
argônio, Ar
. Como os gases ideais não reagem entre si, a
mistura irá se comportar como um gás único e
obedecerá às mesmas leis que os gases
isolados
Fração Molar de um Gás A (xA):
. É a relação entre a quantidade de matéria de
um gás A (nA ), por exemplo, e a quantidade
de matéria total da mistura gasosa (nt )
. A soma das frações molares numa mistura
deve ser sempre igual a 1
. Atualmente, utilizamos o termo fração em
quantidade de matéria em vez de fração molar
Pressão Parcial:
. É a pressão que um gás exerceria se
estivesse sozinho, ocupando o volume total da
mistura e na mesma temperatura em que essa
mistura se encontra
Lei das Pressões Parciais de Dalton: a pressão
total de uma mistura é a soma das pressões
parciais dos gases
. Enunciando a Lei de Dalton de outra forma,
podemos afirmar que “a pressão parcial de
cada componente de uma mistura gasosa é
proporcional à quantidade de matéria desse
componente na mistura
. Após a mistura dos gases e utilizando a
equação dos gases ideais, temos:
● para um gás A:
● para uma mistura:
. Dividindo as equações, gás A e mistura,
teremos:
Volume Parcial:
. Em uma mistura gasosa, volume parcial de
um gás é o volume ocupado por ele estando
sozinho e submetido à pressão total e à
temperatura da mistura
Lei de Amagat: o volume total de uma mistura
gasosa é a soma dos volumes parciais de
todos os gases componentes da mistura
Massa Molar Aparente de uma
Mistura Gasosa:
. Sabemos que a massa total de uma mistura
gasosa (mt ) é igual à soma das massas de
cada gás:
. E e a quantidade de matéria total na mistura
(nt ) é a soma das quantidades de matéria de
cada gás:
. Em uma mistura teremos:
. Podemos calcular a massa molar aparente
(Map.) da mistura como a média ponderada
das massas molares dos gases que compõem
a mistura
. Os “pesos” serão as frações molares dos
gases (ou seus percentuais em volume). Ou,
ainda:
Massa Molar aparente do Ar Atmosférico: como
vimos anteriormente, o ar atmosférico é
composto por uma mistura de 78% de gás
nitrogênio (N2 ), 21% de gás oxigênio (O2 ) e
1% de gás argônio (Ar)
Densidade Gasosa:
. É a relação entre a massa molar aparente
(Map. ) e o volume molar (Vm) da mistura
gasosa:
. Para condições diferentes das CNTP,
deveremos utilizar a equação de Clapeyron:
Densidade da Mistura Gasosa: para uma mistura
gasosa, devemos escrever:
Densidade Relativa: considerando condições
idênticas de temperatura e pressão, podemos
dizer que a densidade relativa do gás A em
relação ao gás B é o quociente entre as
densidades absolutas de A e de B:
. A densidade relativa (DA,B) não possui
unidade
. A densidade relativa indica quantas vezes
um gás é mais (ou menos) denso que outro
gás
. As densidades dos gases são proporcionais
às suas massas molares
→ quanto maior a massa molar, mais denso
será o gás