Gases

Gases

1. Os gases, apesar de pouco perceptíveis ao olhos humanos, tem grande importância . O planeta Terra onde nós vivemos está imergido em uma atmosfera de gases, o que permite a nossa respiração. Geralmente, as substâncias gasosas são constituídas por moléculas de poucos átomos, como O2, N2, CH4, C3H8, SO2 e NO2.

2. Equação geral: Nas leis envolvendo os gases, a quantidade de mols era fixa, assim, era possível estabelecer relações entre P-T, V-T e P-V. Modificando a lei de Gay-Lussac e a lei de Boyle obtemos a expressão PV/T = constante, que representa o comportamento de um gás em variações de temperatura, pressão e volume. Desse modo, se uma quantidade de gás sofre uma ou mais mudanças físicas a razão PV/T= constante, ou seja, P.V/T do estado inicial é igual P.V/T do estado final. Usamos essa relação somente quando o valor da pressão e do volume inicial e final são os mesmos e a temperatura está na escala absoluta.

3. Variáveis de estado: Para que uma substância seja liquida, sólida ou gasosa é preciso ajustar a temperatura, volume e pressão dessa substância. Essas três grandezas são chamadas de variáveis de estado, pois essas variáveis são necessárias para determinar o estado ou situação que uma substância se encontra. Normalmente, o volume das matérias é determinado pela relação entre pressão (P), temperatura (T) e quantidade de matéria (expressa pelo numero de mols, n). Equação de estado é o nome dado a equação que utiliza essas três variáveis.

4. Transformações gasosas: As transformações gasosas são fenômenos em que ocorre a mudança de pelo menos duas das variáveis gasosas. As transformações gasosas possibilitaram a dedução de leis que dominam as reações físicas em sistemas gasosos, sendo que a lei de Boyle é utilizada em transformações isotérmicas (de temperatura constante), a lei de Gay-Lussac em transformações isobáricas (de pressão constante) e a lei de Charles e Gay-Lussac em transformações isovolumétricas (de volume constante).

5. Gás real e ideal: Chamamos um gás de ideal quando ele respeita a equação geral dos gases. Já quando ele não se aplica a essa equação ele é chamado de gás real. Contudo, quando colocamos um gás real em altas temperaturas e uma baixa pressão a energia cinética média das moléculas é muito alta, ou seja, ele se comporta como um gás ideal.

6. Leis volumétricas As leis volumétricas desenvolvem relações de volume que só são aplicadas em gases. Gay-Lussac observou que reações de gases medidos com a mesma temperatura e pressão tinham uma relação. Por exemplo, na reação do gás oxigênio e hidrogênio para a formação de H2O encontra-se uma relação entre o hidrogênio, o oxigênio e o seu produto (H2O) caso eles sejam medidos na mesma temperatura e pressão. Exemplo: 2H2 + 1O2 = 2H2O Essa relação foi denominada por Gay-Lussac como lei de Gay-Lussac da combinação de volumes e afirmava que o volume de reagentes e produtos gasosos podem ser manifestado por meio de uma razão de números inteiros quando medidos nas mesmas condição de temperatura e pressão.

7. Equação de Clapeyron: P.V=n.R.T P= Pressão (atm) V= Volume (L) N= Número de mols (mol) R= Constante geral dos gases T= Temperatura (K)

8. Fração molar: Fração molar é uma equação que expressa a concentração de um soluto numa solução. X1= n1/n1+n2 X1= Fração molar (por soluto) n1= Número de mols por soluto n2= Número de mols por solvente

9. Densidade: A densidade dos gases pode ser expressa por g.L-¹, d= massa molar/volume molar ou d= P.M/R.T

10. Difusão e Efusão

    • Difusão: Formação de mistura homogenia por meio do movimento de dispersão instantâneo das partículas de um gás em outro meio.
    • Efusão: Passagem de um gás através de uma parede porosa.

11. Lei dos volumes principais de amagat: Amagat afirma que o volume de um gás em uma mistura gasosa é igual ao volume desse mesmo gás caso esse estivesse sozinho em um recipiente, com a mesma temperatura e pressão.

12. Pressão atmosférica: É a pressão feita pelo ar na superfície terrestre. Para medir a pressão de um gás em relação a pressão atmosférica é usado uma ferramenta chamada monômero. Essa ferramenta é constituída por um tubo em formato de U com mercúrio em uma ponta.

13. Lei de Dalton das pressões parciais: De acordo com a Lei de Dalton das pressões parciais, a pressão total da mistura é igual a soma das pressões parciais de cada um dos gases do sistema . Sua formula é P(total)= P1+P2+P3+P4... Ou P=Σp.