ESTADO GASOSOCARACTERÍSTICAS

• movimento caótico das moléculas, que estão em alta velocidade.

• moléculas muito pequenas, se comparadas com a distância entre elas.

• há colisões elásticas das moléculas entre si e com as paredes do recipiente.

VARIÁVEIS DE ESTADO

TEMPERATURA (T)TEMPERATURA (T) oC + 273 = K

VOLUME (V) VOLUME (V)

1 cm3 = 1 mL1 L = 1 dm3

1 L = 1000 mL

PRESSÃO (P) PRESSÃO (P)

1 atm = 760 mmHg = 760 Torr-273 oC

oC0

100 oC

0 K

273 K

373 K

tc T

escala Celsius escala Kelvin

LEI DE BOYLE

O VOLUME DE CERTA QUANTIDADE FIXA DE UM GÁS, MANTIDO À TEMPERATURA CONSTANTE, É INVERSAMENTE PROPORCIONAL À PRESSÃO. OU SEJA, SE A PRESSÃO SOBRE UM BALÃO DIMINUI, ELE EXPANDE-SE.

P1∙V1 = P2∙V2

LEI DE CHARLES

O VOLUME DE CERTA QUANTIDADE FIXA DE UM GÁS, MANTIDO À PRESSÃO CONSTANTE, É DIRECTAMENTE PROPORCIONAL À RESPECTIVA TEMPERATURA ABSOLUTA. OU SEJA, O AR NUM BALÃO EXPANDE-SE À PROPORÇÃO QUE É AQUECIDO, FAZENDO-O SUBIR.

V1/T1 = V2/T2

LEI DE AVOGADRO

O VOLUME DE UM GÁS, MANTIDO À TEMPERATURA E PRESSÃO CONSTANTES, É DIRECTAMENTE PROPORCIONAL À QUANTIDADE DE MATÉRIA DO GÁS. OU SEJA, SE ADICIONARMOS GÁS A UM BALÃO, O VOLUME TENDE A AUMENTAR.

V1/N1=V2/N2-

TRANFORMAÇÕES GASOSAS

ISOTÉRMICA(Lei de Boyle)

V1V2

P1

P2

V

P

1

2

P

P

(1) (2)

V1V2

2

1

P1.V1 = P2.V2

Isoterma

ISOBÁRICA(Lei de Charles)

V

T

V

T1

1

2

2

V

T

V1

V2

T1 T2

Isobárica

ISOCÓRICA(Lei de Gay - lussac)

P

T

P

T1

1

2

2

TT1 T2

P1

P2

P

Isocórica

Em resumo...Transformações de uma certa

massa de gás, mantém a seguinte relação para o estado inicial (1) e

estado final (2):

P1.V1

T1 T2

P2.V2=

obs.: deve-se sempre utilizar temperatura absoluta (em Kelvin)!

EQUAÇÃO DE CLAPEYRON • Sabemos que as variáveis de estado de um gás mantêm uma relação sempre constante: P . V

T= constante

T• Se n = 1 mol de gás, temos: P . V = 0,082

• Se n = 2 mol de gás, temos: P . VT

= 2 . 0,082

• Se temos n de gás, temos: P . VT

= n . 0,082

Logo: PV = nRT onde P…pressão V…volume

n … quantidade (mol) de gásR … constante universal dos gasesT …temperatura absoluta

Qual o valor da constante universal

dos gases R ?????

Se utilizar-mos a pressão em atm, use

Se utilizar-mos a pressão em mmHg, use

0,082 atm.L/mol.K

62,3 mmHg.L/mol.K

VOLUME MOLAR É o volume ocupado por 1 mol de gás.

Como calcular?

PV = nRT

Considere 1 mol de gás a 0oC (273K) e pressão igual a 1 atm:

P V = nRT

1 . V = 1 . 0,082 . 273

V = 22,4 litros

PRINCÍPIO DE AVOGADRO

Volumes iguais de quaisquer gases, nas mesmas condições de temperatura e pressão, contêm o mesmo número de moléculas

Considere os gases abaixo a 0oC (273K) e pressão igual a 1 atm:

H2

22,4 L

O2

22,4 L

CO2

22,4 L

DENSIDADE DOS GASES

DA EQUAÇÃO GERAL DOS GASES:

P∙V = n∙R∙T

P∙V = (m/M)∙R∙T

(P∙M)/(R∙T) = m/V

D = (P∙M)/(R∙T)

D E N S I D A D E

Densidade Absoluta: d mV

Pode-se determinar a densidade de um gás a partir da equação de Clapeyron:

P V n R T P Vm

MR T

m

V

P M

R T

Logo dP M

R T

. . . . . ..

.

:.

.

Densidade Relativa: é a densidade de um gás (A) em relação a outro gás (B)

dd

dd

P MR T

P MR T

dM

M

dM

M

A BA

BA B

A

BA B

A

B

O HO

H

, , ,

,

..

..

Por exemplo: 2 2

2

2

32

216

Exercícios(As resoluções estão no final)

1. Uma certa amostra de gás encontra-se a 1520 mmHg a uma temperatura de -73oC. Qual será sua nova tempe- ratura, em graus Celsius, se numa transformação isocó- rica, sua pressão passar para 1 atm?

2. Dez litros de um certo gás está sob pressão de 3atm a 27oC. Qual seráo novo volume do gás a 1atm de pressão e 127oC?

R: -173oC

R: 40 L

3. Um extintor de incêndio contém 4,4kg de CO2. Qual o volume máximo de gás libertado na atmos- fera, a 1atm e -173oC? (C=12; O=16)

4. 240 g de um certo gás Xa ocupam um volume 41 litros à pressão de 2 atm e -73oC. Sabendo-se que a massa atômica de X é 16u, determine o número de a.

R: a = 3

R: 820 L

1. CKT

TT

P

T

P o173ou 100760

200

15202

22

2

1

1

2. lV

V

T

VP

T

VP40

400

.1

300

10.3..2

2

2

22

1

11

3.

lVVTRM

mVP

TRnVP

820100.082,0.44

4400.1...

...

4.

3481648

/48200.082,0.240

41.2......

aauX

molgMM

TRM

mVPTRnVP

a