ESTUDO DOS GASES - TEORIA

ESTUDO DOS GASES - TEORIA

2. Estudo dos Gases
Ao nos referirmos a uma substância na fase gasosa, devemos sempre fazer uso das
grandezas : volume, pressão e temperatura.
Volume: é a propriedade de um
gás expandir-se espontaneamente,
ocupando todo volume do
recipiente que o contém
1 m
3
-------- 1 dm
3
--------- 1 cm
3
1 L ----------- 1 ml
x 10
3 x 10
3
: 10
3
: 10
3
Pressão : resultado das colisões
das moléculas do gás contra as
paredes do recipiente.
1 atm = 760 mmHg = 101 325 Pa = 10
5
Pa
Temperatura Absoluta:
medida da energia cinética média das
moléculas do gás.
K =
0
C + 273

3. Transformações de estado de um gás
Isotérmica – Lei de Boyle- Mariotte  Mantendo-se a temperatura constante, o volume
ocupado por certa massa gasosa, é inversamente proporcional a sua pressão.
P
V
P . V = k  P
1
. V
1
= P
2
. V
2
Isobárica – Leis Charles – Gay- Lussac  Mantendo-se a pressão constante o volume
ocupado por certa massa gasosa varia linearmente com a temperatura em Celsius e, é
diretamente proporcional a temperatura absoluta.
V
t
0
C
- 273
0
C
V
T (K)
2
2
1
1
T
V
T
V
k
T
V


4. Isométrica, isocórica ou isovolumétrica: Mantendo-se o volume constante, a pressão
exercida por certa massa gasosa, varia linearmente com a temperatura em Celsius e, é
diretamente proporcional a temperatura absoluta.
P
t
0
C - 273
0
C
P
T(K)
2
2
1
1
T
P
T
P
k
T
P

Equação Geral dos Gases
2
22
1
11 ..
T
VP
T
VP

Equação de estado de um
gás ideal ( Clapeyron)
P.V = n.R.T
P = pressão R = 0,082 atm.L.mol
-1
.K
-1
V = volume R = 62,3 mmHg.L.mol
-1
.K
-1
n = número de mols
T = temperatura absoluta

5. V
1
2
V
1
P
1
2P
1
Lei de Boyle-Mariotte (1627 –1691)
Mantendo-se a temperatura constante, o volume ocupado por certa
massa gasosa é inversamente proporcional a sua pressão.
T
1 =
T
2
Isotérmica

6. Leis de Charles-Gay-Lussac: Jacques Alexandre Cesar Charles ( 1746-1823)
Joseph-Louis Gay-Lussac (1778-1850)
V
1
2V
1
T
1
2T
1
P
1
P
2=
Mantendo-se a pressão constante, o volume ocupado por certa massa
gasosa é diretamente proporcional a temperatura absoluta.
Isobárica

7. P
1
2P
1
V
1 V
2
T
1 2T
1
Mantendo-se o volume constante, a pressão exercida por certa massa gasosa é
diretamente proporcional a sua temperatura absoluta. Como o volume está constante,
ao aumentarmos a temperatura, a energia cinética das moléculas vai aumentar, fazendo
com que as colisões ocorram com maior intensidade e velocidade aumentando assim a
pressão exercida pelo gás.
Leis de Charles-Gay-Lussac: Jacques Alexandre Cesar Charles ( 1746-1823)
Joseph-Louis Gay-Lussac (1778-1850)
Isométrica
=

8. HIPÓTESE DE AVOGADRO
Volumes iguais de gases diferentes, nas mesmas condições de
pressão e temperatura possuem o mesmo número de moléculas.
( Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro – 1776-1856)
P
AV
A = n
A . R . T
A P
BV
B = n
B . R . T
B
BB
AA
.R.Tn
.R.Tn
BB
AA
.VP
.VP

n
A = n
B
A Hipótese de Avogadro só foi aceita na realidade algum tempo
depois, quando foi demonstrada por Stanislao Cannizzaro (1826-1910)
Volume Molar: volume ocupado por um mol de um gás qualquer. Nas CNTP igual a 22,4 L.

9. Mistura de Gases
Fração molar ( X ) ou Fração em quantidade
de matéria : é a relação entre o número de
mols do componente da mistura e o número
de mols total da mistura. 1


CBA
total
CBA
A
XXX
n
nnn
X
Pressão Parcial: pressão que o gás exerceria,
se estivesse sozinho no volume da mistura e
na temperatura da mistura. Lei de Dalton: a
soma das pressões parciais é igual a pressão
total.
CBAtotal
total
A
A
total
A
PPPP
n
n
X
P
P


Volume parcial: volume que o gás ocuparia
sozinho na pressão e temperatura da
mistura. Lei de Amagat: a soma dos volumes
parciais é igual ao volume total. CBAtotal
total
A
A
total
A
VVVV
n
n
X
V
V



10. Massa molar aparente: É a relação entre a soma das
massas totais dos gases da mistura e o número de
mols total da mistura.
.....M.M.M 

cCBBAA
total
total
XXXMap
n
m
Map
Densidade absoluta: relação entre o produto da
pressão pela massa molar e o produto da constante
pela temperatura absoluta.
TR
P
d
A
A
.
M.

B
A
B
A
d
d
M
M

Densidade relativa: relação entre as massas
molares dos gases envolvidos.
( nas mesmas condições de temperatura e pressão)

11. Difusão: propriedade das moléculas de um gás de se misturarem homogeneamente e
espontaneamente, entre as moléculas de outro gás.
Lei de Grahan: a velocidade de difusão é inversamente proporcional à raiz quadrada da
densidade de um gás.
A
B
A
B
B
A
A
A
d
d
v
v
d
kv
M
M
1
.


Efusão: propriedade das moléculas de um gás contidas em um recipiente de
atravessarem um pequeno orifício.
Lei de Grahan: a velocidade é inversamente proporcional a raiz quadrada da densidade
de um gás
Importante: quanto maior a massa molar de um gás, mais lento será e maior dificuldade
terá para atravessar pequenos orifícios.

12. Energia cinética média: por intermédio da física, temos:
2
2
1
mvmédiaE
cinética

Como a energia cinética média é diretamente
proporcional a temperatura absoluta, temos:
TkmédiaE
cinética
.
Importante: a velocidade média das
moléculas de um gás, é diretamente
proporcional a raiz quadrada da
temperatura absoluta.
Tkv
média.
2
1
2
1
2
1
2
1
T
T
v
v
T
T
E
E

