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PROPRIEDADES DOS GASES
VOLUME MOLAR
Daniela Pinto
Características de um gás
Há muito espaço vazio entre as partículas de um gás.
As partículas estão praticamente livres, movimentam-se
ao acaso e ocupam todo o volume do recipiente.
O gás não tem volume constante e não tem forma própria
(varia com o recipiente).
Daniela Pinto
2
Daniela PintoDaniela Pinto
3
Características de um gás
O gás é muito compressível (quando
se comprime um gás,
as suas partículas aproximam-se e o
seu volume diminui).
A pressão que um gás exerce sobre
uma superfície, resulta dos choques
das partículas do gás contra essa
superfície.
Daniela Pinto
Pressão de um gás
A unidade SI de pressão é o pascal (Pa): 1 Pa = 1N / 1 m2
Outras unidades de pressão: atmosfera (atm), torricelli (torr) e
milímetro de mercúrio (mm Hg) - 1 atm = 1,0 × 105 Pa = 760 torr
Condições normais de pressão e de temperatura de um gás
(PTN): p = 1 atm e T = 273,15 K
A pressão de um gás varia com o número de partículas,
o volume do recipiente e a temperatura.
Daniela Pinto
4
Daniela Pinto
Leis de Avogadro
Para um volume e temperatura constantes:
A pressão é diretamente proporcional ao número de moléculas:
𝒑 𝟏
𝒑 𝟐
=
𝒏 𝟏
𝒏 𝟐
Daniela Pinto
5
Para uma pressão e temperatura constantes:
O volume é diretamente proporcional ao número de moléculas:
𝑽 𝟏
𝑽 𝟐
=
𝒏 𝟏
𝒏 𝟐
Daniela Pinto
Número de moléculas vs pressão
Quanto maior for o número de moléculas, maior será o
número de choques e a pressão aumenta.
Daniela Pinto
6
Daniela Pinto
Número de moléculas vs volume
Quanto maior for o número de moléculas, maior será o
volume ocupado.
Daniela Pinto
7
Daniela Pinto
Exercício
Daniela Pinto
Se 0,75 moles de hélio ocuparem um volume de 1,5 L, que volume será
ocupado por 1,2 moles de hélio nas mesmas condições de temperatura e
pressão?
Dados:
Condições 1:
n1 = 0,75 moles
V1 = 1,5 L
Condições 2:
n2 = 1,2 moles
V2 = ?
𝑽 𝟏
𝑽 𝟐
=
𝒏 𝟏
𝒏 𝟐
𝟏,𝟓
𝑽 𝟐
=
𝟎,𝟕𝟓
𝟏,𝟐
⇔ 𝑽 𝟐 =
𝟏,𝟓×𝟏,𝟐
𝟎,𝟕𝟓
⇔
𝑽 𝟐 = 2,4 L
8
Daniela Pinto
Lei de Gay-Lussac
Para um número de moléculas e volume constantes:
A pressão é diretamente proporcional à temperatura:
𝒑 𝟏
𝒑 𝟐
=
𝑻 𝟏
𝑻 𝟐
Quanto maior for a temperatura do gás, maior será a velocidade das
moléculas e o número de choques, e a pressão aumenta.
Daniela Pinto
9
Daniela Pinto
PRESSÃO vs TEMPERATURA
Daniela Pinto
10
Daniela Pinto
Lei de Charles
Para um número de moléculas e pressão constantes:
O volume é diretamente proporcional à temperatura:
𝑽 𝟏
𝑽 𝟐
=
𝑻 𝟏
𝑻 𝟐
Quanto maior for a temperatura do gás, maior será o
número de choques e o volume aumenta.
Daniela Pinto
11
Daniela Pinto
VOLUME vs TEMPERATURA
Daniela Pinto
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Daniela Pinto
Lei de Boyle-Mariotte
Para um número de moléculas e temperatura constantes:
A pressão é inversamente proporcional ao volume:
𝑽 𝟏
𝑽 𝟐
=
𝒑 𝟐
𝒑 𝟏
⇔ 𝑽 𝟏 𝒑 𝟏 = 𝑽 𝟐 𝒑 𝟐
Quanto maior for o volume do gás, menor será o número de choques e
a pressão diminui.
Daniela Pinto
13
Daniela Pinto
PRESSÃO vs VOLUME
Daniela Pinto
14
Daniela Pinto
VOLUME MOLAR
Nas mesmas condições de pressão
e temperatura, volumes iguais de
gases diferentes, contêm o mesmo
número de moléculas:
𝑽 𝟏
𝒏 𝟏
=
𝑽 𝟐
𝒏 𝟐
𝑠𝑒 𝑽 𝟏 = 𝑽 𝟐 𝑒𝑛𝑡ã𝑜
𝒏 𝟏 = 𝒏 𝟐 ou vice-versa
Daniela Pinto
15
Daniela Pinto
VOLUME MOLAR
Volume molar (Vm) – Volume ocupado por 1 mol de partículas.
• Nas condições PTN, o volume de 1 mol de um gás é igual a
22,4 dm3: Vm = 22,4 dm3/mol.
• Nas mesmas condições de pressão e de temperatura,
os gases têm o mesmo volume molar.
Daniela Pinto
16
Daniela Pinto
VOLUME MOLAR
Daniela Pinto
17
𝑛 =
𝑉
𝑉𝑚
Nº de moles (mol)
Volume (dm3)
Volume molar (dm3/mol)
Nas condições PTN o volume molar é de 22,4 dm3/mol
Daniela Pinto
DENSIDADE DE UM GÁS
Densidade ou massa volúmica ()
 Massa de uma substância que existe numa unidade de
volume:  =
𝒎
𝑽
 A unidade SI de densidade é kg/m3, mas utiliza-se mais
o g/dm3 (g dm-3) para os gases.
Daniela Pinto
18
Daniela Pinto
DENSIDADE DE UM GÁS
 Densidade de uma mole de um gás (nas condições PTN):
 Massa de 1 mol = massa molar (M)
 Volume de 1 mol = volume molar (Vm) = 22,4 dm3
  =
𝒎
𝑽
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𝒏 × 𝑽 𝒎
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𝑽 𝒎
 A densidade da atmosfera diminui quando aumenta a altitude, porque
o número de partículas e a respetiva massa diminui.
Daniela Pinto
19
Daniela Pinto
Exercício
Daniela Pinto
Cálculo da densidade do oxigénio nas condições PTN.
Dados:
1 mol O2:
M = 32 g
Vm = 22,4 dm3
𝜌 =
𝑚
𝑉
⇔ 𝜌 =
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𝑛×𝑉 𝑚
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13 propriedades gases e volume molar

  • 2. Daniela Pinto Características de um gás Há muito espaço vazio entre as partículas de um gás. As partículas estão praticamente livres, movimentam-se ao acaso e ocupam todo o volume do recipiente. O gás não tem volume constante e não tem forma própria (varia com o recipiente). Daniela Pinto 2
  • 3. Daniela PintoDaniela Pinto 3 Características de um gás O gás é muito compressível (quando se comprime um gás, as suas partículas aproximam-se e o seu volume diminui). A pressão que um gás exerce sobre uma superfície, resulta dos choques das partículas do gás contra essa superfície.
  • 4. Daniela Pinto Pressão de um gás A unidade SI de pressão é o pascal (Pa): 1 Pa = 1N / 1 m2 Outras unidades de pressão: atmosfera (atm), torricelli (torr) e milímetro de mercúrio (mm Hg) - 1 atm = 1,0 × 105 Pa = 760 torr Condições normais de pressão e de temperatura de um gás (PTN): p = 1 atm e T = 273,15 K A pressão de um gás varia com o número de partículas, o volume do recipiente e a temperatura. Daniela Pinto 4
  • 5. Daniela Pinto Leis de Avogadro Para um volume e temperatura constantes: A pressão é diretamente proporcional ao número de moléculas: 𝒑 𝟏 𝒑 𝟐 = 𝒏 𝟏 𝒏 𝟐 Daniela Pinto 5 Para uma pressão e temperatura constantes: O volume é diretamente proporcional ao número de moléculas: 𝑽 𝟏 𝑽 𝟐 = 𝒏 𝟏 𝒏 𝟐
  • 6. Daniela Pinto Número de moléculas vs pressão Quanto maior for o número de moléculas, maior será o número de choques e a pressão aumenta. Daniela Pinto 6
  • 7. Daniela Pinto Número de moléculas vs volume Quanto maior for o número de moléculas, maior será o volume ocupado. Daniela Pinto 7
  • 8. Daniela Pinto Exercício Daniela Pinto Se 0,75 moles de hélio ocuparem um volume de 1,5 L, que volume será ocupado por 1,2 moles de hélio nas mesmas condições de temperatura e pressão? Dados: Condições 1: n1 = 0,75 moles V1 = 1,5 L Condições 2: n2 = 1,2 moles V2 = ? 𝑽 𝟏 𝑽 𝟐 = 𝒏 𝟏 𝒏 𝟐 𝟏,𝟓 𝑽 𝟐 = 𝟎,𝟕𝟓 𝟏,𝟐 ⇔ 𝑽 𝟐 = 𝟏,𝟓×𝟏,𝟐 𝟎,𝟕𝟓 ⇔ 𝑽 𝟐 = 2,4 L 8
  • 9. Daniela Pinto Lei de Gay-Lussac Para um número de moléculas e volume constantes: A pressão é diretamente proporcional à temperatura: 𝒑 𝟏 𝒑 𝟐 = 𝑻 𝟏 𝑻 𝟐 Quanto maior for a temperatura do gás, maior será a velocidade das moléculas e o número de choques, e a pressão aumenta. Daniela Pinto 9
  • 10. Daniela Pinto PRESSÃO vs TEMPERATURA Daniela Pinto 10
  • 11. Daniela Pinto Lei de Charles Para um número de moléculas e pressão constantes: O volume é diretamente proporcional à temperatura: 𝑽 𝟏 𝑽 𝟐 = 𝑻 𝟏 𝑻 𝟐 Quanto maior for a temperatura do gás, maior será o número de choques e o volume aumenta. Daniela Pinto 11
  • 12. Daniela Pinto VOLUME vs TEMPERATURA Daniela Pinto 12
  • 13. Daniela Pinto Lei de Boyle-Mariotte Para um número de moléculas e temperatura constantes: A pressão é inversamente proporcional ao volume: 𝑽 𝟏 𝑽 𝟐 = 𝒑 𝟐 𝒑 𝟏 ⇔ 𝑽 𝟏 𝒑 𝟏 = 𝑽 𝟐 𝒑 𝟐 Quanto maior for o volume do gás, menor será o número de choques e a pressão diminui. Daniela Pinto 13
  • 14. Daniela Pinto PRESSÃO vs VOLUME Daniela Pinto 14
  • 15. Daniela Pinto VOLUME MOLAR Nas mesmas condições de pressão e temperatura, volumes iguais de gases diferentes, contêm o mesmo número de moléculas: 𝑽 𝟏 𝒏 𝟏 = 𝑽 𝟐 𝒏 𝟐 𝑠𝑒 𝑽 𝟏 = 𝑽 𝟐 𝑒𝑛𝑡ã𝑜 𝒏 𝟏 = 𝒏 𝟐 ou vice-versa Daniela Pinto 15
  • 16. Daniela Pinto VOLUME MOLAR Volume molar (Vm) – Volume ocupado por 1 mol de partículas. • Nas condições PTN, o volume de 1 mol de um gás é igual a 22,4 dm3: Vm = 22,4 dm3/mol. • Nas mesmas condições de pressão e de temperatura, os gases têm o mesmo volume molar. Daniela Pinto 16
  • 17. Daniela Pinto VOLUME MOLAR Daniela Pinto 17 𝑛 = 𝑉 𝑉𝑚 Nº de moles (mol) Volume (dm3) Volume molar (dm3/mol) Nas condições PTN o volume molar é de 22,4 dm3/mol
  • 18. Daniela Pinto DENSIDADE DE UM GÁS Densidade ou massa volúmica ()  Massa de uma substância que existe numa unidade de volume:  = 𝒎 𝑽  A unidade SI de densidade é kg/m3, mas utiliza-se mais o g/dm3 (g dm-3) para os gases. Daniela Pinto 18
  • 19. Daniela Pinto DENSIDADE DE UM GÁS  Densidade de uma mole de um gás (nas condições PTN):  Massa de 1 mol = massa molar (M)  Volume de 1 mol = volume molar (Vm) = 22,4 dm3   = 𝒎 𝑽   = 𝒏 × 𝑴 𝒏 × 𝑽 𝒎   = 𝑴 𝑽 𝒎  A densidade da atmosfera diminui quando aumenta a altitude, porque o número de partículas e a respetiva massa diminui. Daniela Pinto 19
  • 20. Daniela Pinto Exercício Daniela Pinto Cálculo da densidade do oxigénio nas condições PTN. Dados: 1 mol O2: M = 32 g Vm = 22,4 dm3 𝜌 = 𝑚 𝑉 ⇔ 𝜌 = 𝑛×𝑀 𝑛×𝑉 𝑚 ⇔ 𝜌 = 𝑀 𝑉 𝑚 𝝆 = 𝟑𝟐 𝟐𝟐, 𝟒 = 𝟏, 𝟒𝟑 𝒈 𝒅𝒎 𝟑 20