Comportamento Físico dos gases. Introdução; Equação geral dos gases; Volume molar dos gases; Princípio de Avogadro; Lei dos gases ideais Exercícios. Paulo Correia
① Introdução Principais Características: Grande expansibilidade; Baixa densidade; Grande difusibilidade ; Grande compressibilidade; Grande dilatabilidade . Grandezas Fundamentais: Massa; Volume; Pressão; Temperatura.
① Introdução Nesta aula estudaremos como varia o volume de um gás quando variam a pressão e a temperatura. Transformações gasosas: TRANSFORMAÇÕES VOLUME PRESSÃO TEMPERATURA Isotérmica Varia Varia Constante Isobárica Varia Constante Varia Isométrica ou isocórica Constante Varia Varia
② Equação Geral dos Gases É possível reunir as leis de Gay-Lussac (transformação isobárica), de Charles (transformação isovolumétrica) e de Boyle- Mariotte (transformação isotérmica), em uma só, que pode ser aplicada a qualquer transformação sofrida por um gás ideal. Trata-se da equação geral dos gases, que é expressa pela seguinte relação: Obs.: Nota-se que ela somente é válida para uma massa constante de um mesmo gás .
② Equação Geral dos Gases Exemplo 1 Vinte litros de gás hidrogênio foram medidos a 27°C e 700mmHg de pressão. Qual será o novo volume do gás, a 87°C e 600mmHg de pressão? Vamos aplicar a equação geral dos gases … 28L É importante lembrar que nessa fórmula a pressão e o volume podem ser usados em quaisquer unidades; a temperatura, contudo, será, obrigatoriamente em kelvins.
③ Volume molar dos Gases É o volume ocupado por um mol de qualquer gás, a uma determinada pressão e temperatura. Esse valor é resultado de experimentos feitos em Condições Normais de Temperatura e Pressão (CNTP ), ou seja, 1 atm e 273k.
④ Princípio de Avogadro Volumes iguais de gases quaisquer, quando medidos à mesma pressão e temperatura, encerram o mesmo número de moléculas.
⑤ Lei dos Gases Ideal Um gás ideal ou perfeito consiste num gás hipotético que obedece rigorosamente às leis dos gases ideais (relação entre a pressão, o volume e a temperatura). O que é um gás ideal?
⑤ Lei dos Gases Ideal Observam-se uma série de relações entre a temperatura, a pressão e o volume que dão lugar à lei dos gases ideais. A equação que descreve normalmente a relação entre a pressão, e volume, a temperatura e a quantidade (em mols) de um gás ideal é : Esta equação é conhecida como equação de Clapeyron e se aplica somente aos gases perfeitos. Obs.: R = 0,08206, quando L atm /mol -1 K -1
⑤ Lei dos Gases Ideal Exemplo 2 Qual o volume ocupado por 19g de flúor (F 2 ) a 27°C e 1,64 atm ? Dado 1 Z = 19u; Dado 2 . A massa atômica do elemento flúor é 19u. Portanto, a massa molar do F 2 é: 2 x 19g = 38g. Aplicando a equação de Clapeyron , temos:
⑥ Exercícios ① Quais as grandezas fundamentais para um gás? Massa; Volume; Pressão; Temperatura.
⑥ Exercícios ② (PUC-RJ) Um pneu de bicicleta é calibrado a uma pressão de 4 atm em um dia frio, à temperatura de 7°C. Considerando que o volume e a quantidade de gás injetado são os mesmos, qual será a pressão de calibração a temperatura atingir 37°C?
⑥ Exercícios ③ Qual o volume ocupado por 2 mols do gás metano (CH 4 ) a 2 atm de pressão e a 27°C? (Dado: R = 0,082 atm.L / mol.K )