Estudo dos Gases O cientista ingls Van helmont

Estudo dos Gases O cientista inglês Van helmont (1577 -1644), para caracterizar o estado gasoso, utilizou a palavra grega chaos. Esta palavra foi usada para descrever o estado inicial dos elementos, antes da “criação” do mundo: a desordem antes da ordem Chaos = caos

◊ ◊ A maioria dos gases são compostos moleculares, com exceção dos gases nobres, que são formados por átomos isolados As principais características físicas dos gases são a sua grande compressibilidade e extraordinária capacidade de expansão. Não possuem volume fixo e são miscíveis entre si a qualquer proporção.

◊ Características: Alto grau de liberdade (porém desordenado) entre as moléculas, não possuindo praticamente interação entre elas. -Sua pressão é proporcional ao número de choques na parede do recipiente que o contém, que aumenta com o aumento da temperatura. “o gás que apresenta estas características chamamos de gás ideal ou gás perfeito. ”

TEORIA CINÉTICA DOS GASES • • As moléculas de um gás estão em contínuo movimento e separadas por grandes espaços vazios. O movimento das moléculas ocorre ao acaso e em todas as direções e sentidos.

• • • A pressão do gás é resultante das colisões das moléculas contra as paredes do recipiente. Estas colisões entre as moléculas são elásticas (sem perda de energia) As moléculas são livres em seu movimento, ou seja, não existe atração entre as moléculas.

◊ Variáveis de estado dos gases Pressão (P): é a relação entre a força exercida na direção perpendicular, sobre uma dada superfície, e a área da superfície. Pressão atmosférica = 1 atm = 760 mm. Hg Volume (V): espaço ocupado pela matéria. Cubo: comprimento x altura x largura m 3 dm 3 ou L Cm 3 ou m. L 1000 dm 3 ou 1000 L 1 dm 3 ou 1 L 0, 001 dm 3 ou 0, 001 L

◊ Variáveis de estado dos gases Temperatura (T): Os valores de temperatura são determinados por termômetros, cuja graduação é denominada escala termométrica. A escala recomendada pelo SI e a escala Kelvin. TK = T°C + 273 1) Transforme 26°C para escala Kelvin. TK = T°C + 273 → TK = 26 + 273 = 299

◊ Transformações gasosas Lei de Boyle: Para uma massa fixa de gás, mantida a temperatura constante (transformação isotérmica), o volume ocupado pelo gás é inversamente proporcional à pressão exercida. Matematicamente, duas grandezas são inversamente proporcionais quando seu produto é constante. Assim, temos: Lei de Boyle: PV =K Então: Pi V i = P f. V f

RELAÇÃO ENTRE PRESSÃO E VOLUME

Em temperatura constante quanto maior for a pressão, menor será o volume ocupado pela massa gasosa. Lei de Boyle-Mariotte : P 1 V 1 = P 2 V 2

◊ Transformações gasosas Lei Charles/Gay lussac: Para uma massa fixa de gás, mantida a Pressão constante (transformação isobárica), o volume ocupado pelo gás é diretamente proporcional à temperatura absoluta. Matematicamente, duas grandezas são diretamente proporcionais quando seu quociente é uma constante. Assim, temos: Lei de charles: V/T = K Então: Vi/Ti = Vf/Tf

RELAÇÃO ENTRE TEMPERATURA E VOLUME

A pressão constante, quanto maior a temperatura maior o volume ocupado pelo gás. Lei de Charles/Gay-Lussac : V 1 / T 1 = V 2 / T 2

◊ Transformações gasosas Lei Gay lussac: Para uma massa fixa de gás, mantida a volume constante (transformação isocórica), a pressão exercida pelo gás é diretamente proporcional à temperatura absoluta. Assim, temos: Lei de Gay lussac : P/T = K Então: Pi/Ti = Pf/Tf

A volume constante, quanto maior a temperatura maior a pressão exercida pelo gás. Lei de Charles/Gay-Lussac : P 1 / T 1 = P 2 / T 2

◊ Equação geral dos gases A partir da equações que relacionam as três transformações gasosas de uma massa fixa de gás PV =K, V/T = K, e P/T = K, as quais apresentam um mesmo valor de K, podemos obter uma equação que relacione as três variáveis de estado ( P, V e T) quando nelas ocorrem modificações simultâneas. Logo: Pi. Vi/Ti = Pf. Vf/Tf

◊ Equação geral dos gases A partir da equações que relacionam as três transformações gasosas de uma massa fixa de gás PV =K, V/T = K, e P/T = K, as quais apresentam um mesmo valor de K, podemos obter uma equação que relacione as três variáveis de estado ( P, V e T) quando nelas ocorrem modificações simultâneas. Então: PV/T = K Logo: Pi. Vi/Ti = Pf. Vf/Tf

◊ Equação de clapeyron Para 1 mol de qualquer gás PV/T = R O valor de R nas CNTP pode, então , ser calculado: P = 1 atm, T = 273°C e V = 22, 4 L PV/T = R = 0, 082 atm. L. mol-1. K-1 Genericamente, para um número qualquer de mol (n), temos: PV/T = n. R → PV = n. RT