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GasesGases GasesGases

Razões para se investigar os Gases

• 1ª.: Alguns elementos e compostos comuns existem no estado gasoso, nas condições normais de temperatura e pressão. Além disso podem serpressão. Além disso podem ser vaporizados, e as propriedades destes vapores são importantes.

• 2ª.: Os gases são os mais simples quando a investigação é feita a nível molecular.

•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.

Características dos gasesCaracterísticas dos gases

• Os gases são altamente compressíveis e ocupam o volume total de seus recipientes.

• Quando um gás é submetido à pressão, seu• Quando um gás é submetido à pressão, seu volume diminui.

• Os gases sempre formam misturas homogêneas com outros gases.

• Os gases ocupam somente cerca de 0,1 % do volume de seus recipientes.

1 cm3= 1 mL 1 L = 1 dm3 1 L = 1000 mL

TEMPERATURA (T)TEMPERATURA (T) oC + 273 = K escala Celsiusescala Kelvin 1 L = 1000 mL

1 atm = 760 mmHg = 760 Torr 101,325 kPa-273 oC

100 o C

373 K tc T

PressãoPressão

A pressão é a força atuando em um objeto por unidade de área:

• A gravidade exerce uma força sobre a atmosfera terrestre

• A pressão de uma coluna de ar de 1 m2 é de 100 kPa.

A pressão atmosférica

Unidades SI: 1 N = 1 kg m/s2; 1 Pa = 1 N/m2.

• A pressão atmosférica é medida com um barômetro.

• Se um tubo é inserido em um recipiente de mercúrio aberto à atmosfera, o mercúrio subirá 760 m no tubo.760 m no tubo.

• A pressão atmosférica padrão é a pressão necessária para suportar 760 m de Hg em uma coluna.

As leis dos gasesAs leis dos gases Relação pressão-volume: lei de Boyle

• A Lei de Boyle: o volume de uma quantidade fixa de gás é inversamentequantidade fixa de gás é inversamente proporcional à sua pressão.

Relação pressão-volume: lei de Boyle

Sob temperaturaconstante (condições isotermas), o produto da pressãoe do volumede uma massagasosaé constante, sendo, portanto, inversamente proporcionais. Qualquer aumento de pressão produz uma diminuição de volume e qualquer aumento de volume produz uma diminuição de pressão."

• Matematicamente:

•Um gráfico de V versus1/P é uma linha reta passando pela origem.

Relação pressão-volume: lei de Boyle ( n , T ) = Const.

P 1V1= P2V 2Generalizando

• Exs.: Uma amostra de nitrogênio gasoso na bolsa de ar de um carro tem a pressão de 745mmHg com o volume de 65L. Se esta amostra foi transferida para uma bolsa de 25L, mantendo a mesma temperatura qual a pressão do gás com otemperatura qual a pressão do gás com o novo volume?

Relação temperatura-volume: lei de Charles

À pressãoconstante, o volumede uma quantidade constante de gásaumenta proporcionalmente com a temperatura

• Matematicamente:

V1= V2 T1 T2

Um gráfico de V versus T é uma linha reta. Quando T é medida em °C, a intercepção no eixo da temperatura é -273,15°C.

• Exs.: Suponha que se tenha uma amostra de CO2 numa seringa selada. O volume de gás é 25,0mL à temperatura ambiente (20ºC). Qual o volume final de gás, se você aquecer a seringa segurando-a na mão, até a temperatura de 37ºC?

Condições Finais: V2 = ?

Lei Geral dos Gases

•Combinação das Leis de Boyle e Charles

O volume de um gás é inversamente proporcional a sua pressão, a temperatura constante (Lei de Boyle) e diretamente proporcional à temperatura absoluta (TºK) a pressão constante (Lei de Charles).(TºK) a pressão constante (Lei de Charles).

• Essa equação é freqüentemente chamada de Lei Geral dos Gases. Ela se aplica especificamente a equações onde a quantidade de gás permanece constante.

Em resumo...

Transformações de uma certa massa de gás, mantém a seguinte relação para o estado inicial (1) e estado final (2):estado final (2):

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

•Relação quantidade-volume: lei de Avogadro

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