1

COMPARAÇÃO ENTRE SÓLIDOS, LÍQUIDOS E GASES

COMPOSIÇÃO DO AR ATMOSFÉRICO E PROPRIEDADES COMUNS DOS GASES

Os gases podem sofrer compressão, isto é podem ser reduzidos a volumes pequenos. Sua densidade pode ser aumentada com o aumento da pressão;

Os gases sofrem expansão sem limites, isto é, eles ocupam completamente e uniformemente o volume de um recipiente fechado;

Os gases difundem-se completamente uns aos outros, isto é, dois gases diferentes em um recipiente fechado misturam-se completamente;

As propriedades dos gases são descritas em termos de volume, temperatura, pressão e número de moléculas existentes.

2

PRESSÃO (FORÇA POR UNIDADE DE ÁREA)

EFEITO GREENHOUSE

A

FP =

3

LEI DE BOYLE – RELAÇÃO VOLUME-PRESSÃO

4

LEI DE CHARLES – RELAÇÃO VOLUME-TEMPERATURA

5

PRINCÍPIO DE AVOGRADO – VOLUME MOLAR PADRÃO – GAY LUSSAC

Para amostra de dois gases

GAY-LUSSAC

Os volumes dos gases que reagementre siestão na proporção dos menores números inteiros possíveis

Volume molar padrão

Desvios no valor do volume molar padrão indicam que o gás não se comporta como um gás ideal

O volume molar padrão de um gás ideal é de 22,4 L / mol no sistema padrão de temperatura e pressão

6

LEI DOS GASES IDEAIS

Lei dos gases combinados

APLICAÇÕES ADICIONAIS DA LEI DOS GASES

22

22

11

11

Tn

VP

Tn

VP=

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A LEI DAS PRESSÕES PARCIAIS DE DALTON

EQUAÇÃO DOS GASES E A FRAÇÃO MOLAR

8

COLETANDO OS GASES SOBRE A ÁGUA

TEORIA CINÉTICA MOLECULAR DOS GASES Teoria de moléculas em movimento

RELAÇÃO TEMPERATURA - ENERGIA CINÉTICA

Os gases consistem de um grande número de moléculas em movimento contínuo e aleatório;

O volume de todas as moléculas do gás é desprezível, se comparado ao volume total no qual o gás está contido;

As forças atrativas e repulsivas entre as moléculas de gás são desprezíveis;

A energia pode ser transferida entre as moléculas durante as colisões. A energia cinética média não varia a temperatura constante;

A energia cinética média é proporcional à temperatura aboluta.

9

TEORIA CINÉTICA MOLECULAR, A EQUAÇÃO DOS GASES E A VELOCIDADE MOLECULAR

P ∝∝∝∝ impulso da colisão x velocidade da colisão

impulso da colisão ∝∝∝∝ m u

velocidade da colisão ∝∝∝∝ velocidade molecular x moléculas por unidade de volume

velocidade molecular ∝∝∝∝ u x N/V

P ∝∝∝∝ (m.u) x u x N/V ou P ∝∝∝∝ Nmu2/V ou PV ∝∝∝∝ Nmu2

velocidade quadrática média

correção da trajetória de colisão

N ou NAv = n. NAv

Lei dos gases ideais

Substituindo PV, temos ou

EC ∝∝∝∝ temperatura

logo

Velocidade quadrática molecular média M= massa molecular

m = massa e u = velocidade

10

DISTRIBUIÇÃO DE VELOCIDADES DE MAXWELL

Quanto maior for a massa molar, menor a velocidade média e mais estreito o intervalo de velocidade.

TEORIA CINÉTICA MOLECULAR E A LEI DOS GASES

LEI DE BOYLE

11

LEI DE CHARLES

LEI DE DALTON

MOVIMENTO DAS MOLÉCULAS DOS GASES – EFUSÃO E DIFUSÃO

DIFUSÃO – dispersão gradual de uma substância em outra

Expansão dos odores e feromônios

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EFUSÃO Fuga de um gás para o vácuo através de um orifício pequeno

O gás escapa porque existem mais colisões no lado de alta pressão

LEI DA EFUSÃO DE GRAHAM

Velocidade de efusão ∝∝∝∝ 1/√√√√M

Velocidade de efusão ∝∝∝∝ √√√√3RT/M

1

2

2

1

2

1

2

1

3

3

M

M

M

M===

RT

RT

u

u

r

r

Velocidade de efusão A / velocidade de efusão B = √√√√MB/MA

Velocidade de efusão ∝∝∝∝ velocidade média das moléculas no gás

Velocidade média das moléculas A / velocidade média das moléculas B = √√√√MB/MA

Velocidade de efusão aumenta com a raiz quadrada da temperatura

Velocidade de efusão em T2 / velocidade de efusão em T1 = √√√√ T2/ T1

Velocidade média das moléculas T2 / velocidade média das moléculas T1 = √√√√ T2/ T1

VELOCIDADE MÉDIA DAS MOLÉCULAS EM UM GÁS ∝∝∝∝ √√√√ T/M

r = taxa de efusão;

u = vel. média quadrática

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GASES REAIS: DESVIO DA IDEALIDADE

O volume de todas as moléculas do gás é desprezível, se comparado ao volume total no qual o gás está contido;

As forças atrativas e repulsivas entre as moléculas de gás são desprezíveis.

JOHANNES VAN VER WAALS

Desvio da idealidade deve-se a existência das forças intermoleculares (atrações e repulsões intermoleculares)

O comportamento não-ideal dos gases ocorrem normalmente a altas pressões e/ou a baixas temperaturas

FATOR DE COMPRESSÃO (Z)

Z = VOLUME MOLAR DO GAS REAL (VM) / VOLUME MOLAR DO GAS IDEAL (VMIDEAL)

FATORES DE CORREÇÃO

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EQUAÇÃO DE VAN DER WAALS

2

2

V

an

nbV

nRTP −

−=

CORREÇÃO PARA A ATRAÇÃO MOLECULAR CORREÇÃO PARA O VOLUME DAS MOLÉCULAS