GASESGASES

Prof. Samuel RobaertProf. Samuel Robaert

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OO estado de agregação da matéria estado de agregação da matéria varia com varia com a distância entre as partículas que compõem a distância entre as partículas que compõem

a substância (molécula, átomos ou íons)a substância (molécula, átomos ou íons)

Estado Físico dEstado Físico de umae uma SubstânciaSubstância

sólido > líquido > gasosoAumento do volume

Fatores que influem no Fatores que influem no volume dos gasesvolume dos gases

PRESSÃOPRESSÃO

P 1 / V

Efeito da T sobre o Volume do GásEfeito da T sobre o Volume do Gás

TemperaturaTemperatura

Características dos Características dos gasesgases

Foram definidos como referência a Foram definidos como referência a temperatura de 273,15 K (0°C) e temperatura de 273,15 K (0°C) e 100.000 Pa (1 atm)100.000 Pa (1 atm)Estes valores foram definidos como Estes valores foram definidos como CNTP ( Condições Normais de CNTP ( Condições Normais de Temperatura e Pressão)Temperatura e Pressão)1 mol ocupa um volume de 22,71 L1 mol ocupa um volume de 22,71 L

Equação dos gases ideias ou Equação dos gases ideias ou perfeitosperfeitos

PV = nRTPV = nRT

Teoria Cinética do Gás Perfeito:Algumas hipóteses foram atribuídas ao Algumas hipóteses foram atribuídas ao comportamento das moléculas de um gás comportamento das moléculas de um gás perfeito: perfeito:

Todas as moléculas são idênticas, tendo Todas as moléculas são idênticas, tendo a forma de “esferas rígidas” a forma de “esferas rígidas”

Todas as moléculas estão em movimento Todas as moléculas estão em movimento desordenado, em todas as direções desordenado, em todas as direções e em e em contínuo movimento de translação, contínuo movimento de translação, rotação e vibraçãorotação e vibração

Os choques entre as moléculas e contra as Os choques entre as moléculas e contra as paredes do recipiente são perfeitamente elásticos. paredes do recipiente são perfeitamente elásticos.

As moléculas não exercem forças de ação mútua As moléculas não exercem forças de ação mútua entre si, exceto durante os choques. entre si, exceto durante os choques.

As moléculas têm dimensões desprezíveis em As moléculas têm dimensões desprezíveis em comparação com os espaços vazios que as comparação com os espaços vazios que as separam. separam.

De acordo com o modelo cinético1.1. um gás é uma coleção de partículas em um gás é uma coleção de partículas em

constante movimentoconstante movimento2.2. o movimento das partículas é aleatório e o movimento das partículas é aleatório e

desordenadodesordenado3.3. o espaço entre as partículas é muito maior o espaço entre as partículas é muito maior

do que o tamanho de cada partículado que o tamanho de cada partícula 4.4. as partículas chocam-se entre si e com as as partículas chocam-se entre si e com as

paredes do recipiente que contém o gás. paredes do recipiente que contém o gás. Estes choques são completamente Estes choques são completamente elásticos. elásticos.

5.5. a velocidade média de uma amostra de gás a velocidade média de uma amostra de gás aumenta com o aumento da temperaturaaumenta com o aumento da temperatura

Usando a lei dos gases ideais ideias

1-Qual o volume ocupado por 0,25 mol de gás carbônico (CO2):

a)Nas CNTP.b)A 30ºC e 1 atm.

2-Um extintor de incêndio contém 4,4 kg de gás carbônico. Qual o volume de gás liberado na atmosfera:a)Nas CNTP.b)A 27ºC e 740 mmHg.

3-Qual o volume, em litros, ocupado por 220 g de CO a 1 atm de pressão e temperatura de 20ºC?

 

A amônia pode ser sintetizada diretamente a partir A amônia pode ser sintetizada diretamente a partir de seus elementos:de seus elementos: NN2(g)2(g) + 3H + 3H2(g)2(g) 2NH 2NH3(g)3(g)

Se for 15,0L o volume inicial do HSe for 15,0L o volume inicial do H2(g)2(g), numa dada , numa dada condição de condição de TT e e PP, qual o volume de N, qual o volume de N2(g)2(g) necessário necessário para completar a reação (nas mesmas condições de para completar a reação (nas mesmas condições de TT e e PP)? Qual a produção teórica de NH)? Qual a produção teórica de NH33, em litros?, em litros? 1L de N1L de N22 ------ 3L de H ------ 3L de H22

X ------- 15L de HX ------- 15L de H22 X = 15/3 = 5L de NX = 15/3 = 5L de N22

1 L de N1 L de N22 --------2L de NH --------2L de NH33

5L de N5L de N22 -------- X -------- X XX = 2x5 = 10 L de NH = 2x5 = 10 L de NH33

Ex.: O metano queima no oxigênio par dar Ex.: O metano queima no oxigênio par dar os produtos usuais, Cos produtos usuais, COO22 e H e H22O, de acordo O, de acordo com a equação:com a equação:

CHCH4(g)4(g) + 2O + 2O2(g)2(g) CO CO2(g)2(g) + 2H + 2H22OO(g)(g)

Se forem queimados 22,4L de CHSe forem queimados 22,4L de CH44 gasoso, gasoso, qual o volume de Oqual o volume de O22 necessário para necessário para completar a combustão? Que volumes de completar a combustão? Que volumes de HH22O e COO e CO22 são produzidos? Admita que são produzidos? Admita que todos os volumes se medem na mesma todos os volumes se medem na mesma temperatura e na mesma pressão.temperatura e na mesma pressão.

Ex.: O nitrogênio gasoso, numa bolsa de ar de Ex.: O nitrogênio gasoso, numa bolsa de ar de automóvel, com o volume de 65,0L exerce automóvel, com o volume de 65,0L exerce pressão de 829mmHg a 25ºC. Quantos mol de Npressão de 829mmHg a 25ºC. Quantos mol de N22 estão na bolsa de ar?estão na bolsa de ar?Informações: V = 65,0L; P = 829mmHg (1,09atm); Informações: V = 65,0L; P = 829mmHg (1,09atm); T = 25 + 273 = 298K e n = ?T = 25 + 273 = 298K e n = ?

PV = nRTPV = nRT 1,09 x 65 = n x 0,082 x 2981,09 x 65 = n x 0,082 x 298 n = n = 1,09 x 65 1,09 x 65 = 2,9moles de N = 2,9moles de N22

0,082 x 2980,082 x 298