Este documento discute as propriedades e transformações dos gases, incluindo: 1) As variáveis de estado dos gases (volume, pressão, temperatura e quantidade de matéria) e suas unidades de medida. 2) As três transformações básicas dos gases (isotérmica, isobárica e isocórica) e suas equações. 3) A representação gráfica das transformações gasosas. 4) A equação geral dos gases e exemplos de cálculos envolvendo as propriedades dos gases.

1. A Importância do Estudo dos Gases
 Na prática, entender processos que envolvem gases, tais
como:
a respiração, a
fotossíntese;
a combustão
do gás natural
(queima na
presença de
oxigênio)
As reações químicas
envolvidas na digestão

2. A Importância do Estudo dos Gases
 Do ponto de vista teórico, o estudo dos gases ajudou
na compreensão das reações químicas:
Lei da Conservação da
Massa – Lavoisier
(1743-1794)
Lei das Proporções
Definidas – Proust
(1754-1826)
Lei das
Proporções
Volumétricas
– Gay-Lussac
(1778-1850)
Hipótese de
Avogadro
(1776-1856)

3. Propriedades dos Gases
Os gases possuem massa
Os gases
ocupam
todo o
volume do
recipiente
O volume
dos gases
varia
muito com
a pressão
O volume
dos gases
varia muito
com a
temperatura

4. Variáveis de Estado dos Gases
 Para definir o “estado” de um gás é preciso saber sua
quantidade de matéria, volume, pressão e
temperatura :
 volume: é o próprio volume do recipiente (L, mL, cm3, m3,
etc).
1 m3 = 1000 L 1L =1000cm3 1cm3=ml 1L= 1 dm3
 pressão: resulta do choque das partículas do gás com as
paredes do recipiente.
 Unidades de pressão:
 SI: 1 N/m2 = 1 Pa.
 atm: corresponde à pressão atmosférica ao
nível do mar  1 atm = 10000 Pa.
 mmHg  unidade originada do experimento
de Torricelli:

5. Relembrando .......
 O que é Temperatura
 É a medida do grau médio de agitação das partículas que
constituem o corpo, seja ele sólido, líquido ou gasoso.
 Quando um corpo é aquecido aumentamos a
energia cinética das partículas que constituem o
corpo fazendo com que ocorra um maior número de
colisões entre as partículas o que resulta em um
aumento de temperatura do corpo.
 No estudo dos Gases utilizamos a escala Kelvin.

6. O que é, o que é
 Pressão – são as colisões que as partículas
constituintes do gás efetuam contra as paredes do
recipiente que o contém
 As unidades mais utilizadas para a medida de pressão são
a atmosfera (atm), o milímetro de mercúrio (mmHg), O
pascal (Pa) entre outros. A pressão de 760 mmHg ou 1
atm é denominada pressão normal.

7. O que é, o que é
 Volume – É a quantidade de espaço ocupado, ou que
pode ser ocupado (recipiente), por um corpo.
 O gás ocupa o volume total do recipiente.

8. Variáveis de Estado dos Gases
 temperatura: mede o grau de agitação
das partículas do gás; quanto maior a
temperatura, maior a velocidade dessas
partículas (°C, °F, K).
 Escala Kelvin: escala absoluta de temperatura:
 zero K (-273ºC) é a menor temperatura que
pode ser atingida;
 não há movimento dos átomos e moléculas;
 T(K) = T(°C) + 273
Conhecendo-se, então, os valores de T, P e
V de um gás, define-se o “estado do gás”.
William Thomson –
Lorde Kelvin (1824-
1907)

9. Variáveis de Estado dos Gases
 Quantidade de matéria: é uma
representação da quantidade de
partículas existentes no sistema.
 A unidade de quantidade de matéria
é o mol.
Mol: é a quantidade de matéria
existentes em um sistema que tem
tantas partículas elementares
quantos são os átomos contidos
em 12g de Carbono 12.

10. Gás ideal
 Os gases apresentam movimento contínuo e
desordenado.
 A direção e o sentido das partículas somente são
modificados quando elas colidem umas com as
outras
 As colisões são perfeitamente elásticas, ou seja,
não há perda de energia cinética durante as
colisões.
 Se um gás apresenta essas características é
chamado de gás ideal.

11.  O gás ideal não existe na Natureza, no entanto,
podemos fazer com que um gás real comporte-se de
modo semelhante a um gás ideal. Devemos elevar
sua temperatura e baixar sua pressão.
 Quando isso ocorre, o gás é denominado Gás perfeito
Então onde encontramos esses tais
gases ideais?

12. Transformação Isotérmica
São as transformações que ocorrem com variação na pressão e no volume, mas
com temperatura constante.
“Sob temperatura constante, o volume ocupado por determinada massa gasosa é
inversamente proporcional a sua pressão”
P1.V1 = P2.V2
Onde:
V = volume P = pressão

13. Exemplo de Transformação Isotérmica

14. Transformação Isobárica
 Variação do volume com a temperatura, a pressão constante
(Lei de Gay-Lussac).
Joseph Louis
Gay-Lussac
(1778-1850)
V  T  V/T = cte,
V1/T1 = V2/T2

15. Transformação Isobárica
São as transformações que ocorrem com a variação de temperatura e de
volume, mas a pressão é constante.
“Sob pressão constante, o volume ocupado por determinada massa gasosa é
diretamente proporcional a sua temperatura absoluta”
V1/T1 = V2/T2

16. Exemplo de Transformação Isobárica
Em um recipiente fechado, certa massa de gás ideal ocupa um volume de 12 litros a 293k.
Se este gás for aquecido até 302k, sob pressão constante, qual será o seu volume?
Dados:
No estado inicial (1), o gás tem:
V1 = 12 L
T1 = 293 k
Depois de aquecido, estado 2:
T1 = 302 k
V2 = ?
O enunciado da questão dá uma informação muito importante, ele fala que o gás foi
aquecido sob pressão constante, logo, trata-se de uma transformação isobárica e,
dessa forma, para resolvermos o problema, basta aplicarmos a lei de Gay – Lussac:

17. Transformação Isocórica ou Isométrica
 Variação da pressão com a temperatura, a volume constante
(Lei de Charles).
Jaques
Alexandre
César Charles
(1746-1823)
P  T  P/T = cte,
P1/T1 = P2/T2

18. Transformação Isocórica ou
Isovoluntaria
São as transformações que ocorrem com a variação de temperatura e de
pressão, mas com o volume mantido constante.
“Sob volume constante, a pressão ocupado por determinada massa gasosa é
diretamente proporcional a sua temperatura absoluta”
P1/T1 = P2/T2

19. Exemplo de Transformação Isocórica
(FUVEST – SP) Um recipiente indeformável, hermeticamente fechado, contém 10 litros
de um gás perfeito a 30 ºC, suportando a pressão de 2 atmosferas. A temperatura do gás é
aumentada até atingir 60º C. Calcule a pressão final do gás.
Resolução:
Considerando-se que o volume do gás é constante, temos que a transformação é isocórica.
Assim,
Substituindo os valores fornecidos pelo problema na equação da transformação isocórica,
temos:

20. Representação gráfica das transformações
gasosas
 As representações gráficas das transformações
gasosas ajudam a visualizar o comportamento dos
gases em diferentes situações. Vamos analisar os
gráficos de cada uma das transformações a seguir.

21. Representação gráfica das transformações
isotérmicas
A representação gráfica da transformação isotérmica é uma hipérbole.
Quanto maior o produto p.V dessa transformação, mais afastada essa
hipérbole ficará dos eixos do gráfico. O nome dado a essa curva
representada no gráfico é Isoterma.

22. Representação gráfica das transformações
isobáricas
No gráfico do volume pela temperatura, temos a pressão sendo
representada por uma reta inclinada. Essa reta será decrescente
quando estivermos diminuindo o volume e a temperatura, e será
crescente quando estivermos aumentando o volume e a
temperatura, como podemos ver no gráfico abaixo:

23. Representação gráfica das transformações
isocórica
Observe que a pressão acompanha o aumento da temperatura
de forma que a relação P/T permanece constante, isso quer dizer
que pressão e temperatura são grandezas diretamente
proporcionais. Portanto, o gráfico que descreve transformações
isocóricas é do tipo linear.

24. EQUAÇÃO GERAL DOS GASES
 Um gás pode passar por três tipos de variáveis de estado: quanto ao seu
volume, quanto à temperatura e quanto à pressão. Essas alterações são
conhecidas como transformação isobárica, isovolumétrica e isotérmica.
A partir dessas três transformações gasosas é que se chegou à equação:
 Essa é conhecida como a equação geral dos gases, que aborda as três
variáveis de estado (P, V e T).
A equação geral nos permite calcular, por exemplo, o volume de um gás
que passou por alterações de temperatura e pressão.

25. Ex: Mediu-se a temperatura de 20 L de gás hidrogênio (H2) e o
valor encontrado foi de 27 ºC a 700 mmHg. Qual o novo volume
desse gás, a 87 ºC e 600 mmHg de pressão?
É importante lembrar que a temperatura deve ser dada obrigatoriamente em kelvin:
Exemplo sobre equação geral dos gases

26. Equação de Clapeyron
 A lei física dos gases, P.V/T = cte, é valida
para uma massa fixa de gás. E quando ocorre
variação da massa, como achar os valores de
P, V e T?
 EQUAÇÃO DE CLAPEYRON
P. V = n .R .T
n = número de mols de gás; n = m/M
R = constante geral dos gases proposta por Clapeyron e
depende da unidade da pressão utilizada (em atm,
vale 0,082; em mmHg, vale 62,3; em KPa, vale 8,31);
Benoit
Pierre Émile
Clapeyron
(1799-1864)

27. Exemplo sobre equação de Clapeyron
 1º Exemplo: (Uefs-BA) Um recipiente de 24,6 L
contém 1,0 mol de nitrogênio exercendo a pressão de
1,5 atm. Nessas condições, qual a temperatura do gás
na escala Kelvin ?

28. Exemplo sobre equação de Clapeyron
 2º Exemplo: (Unimep-SP) A 25 ºC e a 1 atm, dissolvem-se 0,7 litros de
gás carbônico em um litro de água destilada. Essa quantidade de CO2
corresponde a:(Dados: R = 0,082 atm.l/mol.k; Massas atômicas: C =
12; 0 = 16).