13 propriedades gases e volume molar

PROPRIEDADES DOS GASES

VOLUME MOLAR

Daniela Pinto

Características de um gás

Há muito espaço vazio entre as partículas de um gás.

As partículas estão praticamente livres, movimentam-se

ao acaso e ocupam todo o volume do recipiente.

O gás não tem volume constante e não tem forma própria

(varia com o recipiente).

Daniela Pinto

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Daniela Pinto Daniela Pinto

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Características de um gás

O gás é muito compressível (quando

se comprime um gás,

as suas partículas aproximam-se e o

seu volume diminui).

A pressão que um gás exerce sobre

uma superfície, resulta dos choques

das partículas do gás contra essa

superfície.

Daniela Pinto

Pressão de um gás

A unidade SI de pressão é o pascal (Pa): 1 Pa = 1N / 1 m2

Outras unidades de pressão: atmosfera (atm), torricelli (torr) e milímetro de mercúrio (mm Hg) - 1 atm = 1,0 × 105 Pa = 760 torr

Condições normais de pressão e de temperatura de um gás (PTN): p = 1 atm e T = 273,15 K

A pressão de um gás varia com o número de partículas, o volume do recipiente e a temperatura.

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Daniela Pinto

Leis de Avogadro

Para um volume e temperatura constantes:

A pressão é diretamente proporcional ao número de moléculas:

𝒑𝟏𝒑𝟐

=𝒏𝟏

𝒏𝟐

Daniela Pinto

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Para uma pressão e temperatura constantes:

O volume é diretamente proporcional ao número de moléculas:

𝑽𝟏

𝑽𝟐 =

𝒏𝟏

𝒏𝟐

Daniela Pinto

Número de moléculas vs pressão

Quanto maior for o número de moléculas, maior será o

número de choques e a pressão aumenta.

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Daniela Pinto

Número de moléculas vs volume

Quanto maior for o número de moléculas, maior será o

volume ocupado.

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Daniela Pinto

Exercício

Daniela Pinto

Se 0,75 moles de hélio ocuparem um volume de 1,5 L, que volume será

ocupado por 1,2 moles de hélio nas mesmas condições de temperatura e

pressão?

Dados:

Condições 1:

n1 = 0,75 moles

V1 = 1,5 L

Condições 2:

n2 = 1,2 moles

V2 = ?

𝑽𝟏

𝑽𝟐 =

𝒏𝟏

𝒏𝟐

𝟏,𝟓

𝑽𝟐 =

𝟎,𝟕𝟓

𝟏,𝟐⇔ 𝑽𝟐 =

𝟏,𝟓×𝟏,𝟐

𝟎,𝟕𝟓⇔

𝑽𝟐 = 2,4 L

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Daniela Pinto

Lei de Gay-Lussac

Para um número de moléculas e volume constantes:

A pressão é diretamente proporcional à temperatura:

𝒑𝟏𝒑𝟐

=𝑻𝟏𝑻𝟐

Quanto maior for a temperatura do gás, maior será a velocidade das

moléculas e o número de choques, e a pressão aumenta.

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Daniela Pinto

PRESSÃO vs TEMPERATURA

Daniela Pinto

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Daniela Pinto

Lei de Charles

Para um número de moléculas e pressão constantes:

O volume é diretamente proporcional à temperatura:

𝑽𝟏

𝑽𝟐 =

𝑻𝟏𝑻𝟐

Quanto maior for a temperatura do gás, maior será o

número de choques e o volume aumenta.

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Daniela Pinto

VOLUME vs TEMPERATURA

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Daniela Pinto

Lei de Boyle-Mariotte

Para um número de moléculas e temperatura constantes:

A pressão é inversamente proporcional ao volume:

𝑽𝟏

𝑽𝟐 =

𝒑𝟐𝒑𝟏

⇔ 𝑽𝟏𝒑𝟏 = 𝑽𝟐𝒑𝟐

Quanto maior for o volume do gás, menor será o número de choques e

a pressão diminui.

Daniela Pinto

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Daniela Pinto

PRESSÃO vs VOLUME

Daniela Pinto

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Daniela Pinto

VOLUME MOLAR

Nas mesmas condições de pressão

e temperatura, volumes iguais de

gases diferentes, contêm o mesmo

número de moléculas:

𝑽𝟏

𝒏𝟏

= 𝑽𝟐

𝒏𝟐

𝑠𝑒 𝑽𝟏 = 𝑽𝟐 𝑒𝑛𝑡ã𝑜

𝒏𝟏 = 𝒏𝟐 ou vice-versa

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VOLUME MOLAR

Volume molar (Vm) – Volume ocupado por 1 mol de partículas.

• Nas condições PTN, o volume de 1 mol de um gás é igual a

22,4 dm3: Vm = 22,4 dm3/mol.

• Nas mesmas condições de pressão e de temperatura,

os gases têm o mesmo volume molar.

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Daniela Pinto

VOLUME MOLAR

Daniela Pinto

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𝑛 =𝑉

𝑉𝑚

Nº de moles (mol)

Volume (dm3)

Volume molar (dm3/mol)

Nas condições PTN o volume molar é de 22,4 dm3/mol

Daniela Pinto

DENSIDADE DE UM GÁS

Densidade ou massa volúmica ()

Massa de uma substância que existe numa unidade de

volume: = 𝒎

𝑽

A unidade SI de densidade é kg/m3, mas utiliza-se mais

o g/dm3 (g dm-3) para os gases.

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Daniela Pinto

DENSIDADE DE UM GÁS

Densidade de uma mole de um gás (nas condições PTN):

Massa de 1 mol = massa molar (M)

Volume de 1 mol = volume molar (Vm) = 22,4 dm3

= 𝒎

𝑽 =

𝒏 × 𝑴

𝒏 × 𝑽𝒎 =

𝑴

𝑽𝒎

A densidade da atmosfera diminui quando aumenta a altitude, porque

o número de partículas e a respetiva massa diminui.

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Daniela Pinto

Exercício

Daniela Pinto

Cálculo da densidade do oxigénio nas condições PTN.

Dados:

1 mol O2:

M = 32 g

Vm = 22,4 dm3

𝜌 =𝑚

𝑉⇔ 𝜌 =

𝑛×𝑀

𝑛×𝑉𝑚 ⇔

𝜌 =𝑀

𝑉𝑚

𝝆 =𝟑𝟐

𝟐𝟐, 𝟒= 𝟏, 𝟒𝟑𝒈 𝒅𝒎𝟑

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