Este documento apresenta as propriedades dos gases, incluindo sua facilidade de compressão, ocupação do espaço disponível e movimento caótico das moléculas. Discutem-se também as leis de Boyle, Charles e Avogadro, além da equação dos gases ideais e cálculos envolvendo pressão, volume, temperatura e quantidade de substância. Exemplos numéricos ilustram a aplicação destes conceitos.
Relatorio de Química Analítica II - Determinação da Acidez total do VinagreDhion Meyg Fernandes
É comum associar o termo ácido a compostos altamente perigosos, letais, corrosivos, de extrema periculosidade. Até certo ponto isto está correto, mas vale ressaltar que, não obstante da realidade científica, isto não é uma verdade absoluta.
Relatorio de Química Analítica II - Determinação da Acidez total do VinagreDhion Meyg Fernandes
É comum associar o termo ácido a compostos altamente perigosos, letais, corrosivos, de extrema periculosidade. Até certo ponto isto está correto, mas vale ressaltar que, não obstante da realidade científica, isto não é uma verdade absoluta.
Solução é toda mistura homogênea de moléculas, átomos, ou íons de duas ou mais substâncias, sendo que na maior parte das vezes as misturas se encontram como soluções aquosas. As soluções são constituídas por dois componentes, o solvente e o soluto. O solvente é o meio no qual o soluto está dissolvido. E o soluto é o componente que se encontra em menor quantidade numa solução.
As informações da solução são obtidas através da concentração do soluto no solvente que pode ser calculada dividindo o número de mols do soluto em mols pelo volume de solução em litros, as vezes é preciso calcular o número de mols do soluto caso esse não seja dado.
RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA: DESTILAÇÃO FRACIONADA E PONTO DE EBULIÇÃOEzequias Guimaraes
As constantes físicas de uma substância química são propriedades de cada molécula, sendo muitas vezes empregadas na determinação do seu grau de pureza ou mesmo na sua caracterização. Em geral esses compostos estão associados as forças intermoleculares que cada substância está sujeita devido as características de suas ligações ou interações (DIAS, 2004).
A passagem do liquido para a fase vapor é uma constante física característica de cada liquido, e como tal pode ser utilizada para identificar o liquido ou mesmo para se verificar o seu grau de pureza. A temperatura em que ocorre a passagem de um liquido para o estado gasoso, a uma dada pressão, e conhecida como ponto de ebulição (DIAS, 2004).
Solução é toda mistura homogênea de moléculas, átomos, ou íons de duas ou mais substâncias, sendo que na maior parte das vezes as misturas se encontram como soluções aquosas. As soluções são constituídas por dois componentes, o solvente e o soluto. O solvente é o meio no qual o soluto está dissolvido. E o soluto é o componente que se encontra em menor quantidade numa solução.
As informações da solução são obtidas através da concentração do soluto no solvente que pode ser calculada dividindo o número de mols do soluto em mols pelo volume de solução em litros, as vezes é preciso calcular o número de mols do soluto caso esse não seja dado.
RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA: DESTILAÇÃO FRACIONADA E PONTO DE EBULIÇÃOEzequias Guimaraes
As constantes físicas de uma substância química são propriedades de cada molécula, sendo muitas vezes empregadas na determinação do seu grau de pureza ou mesmo na sua caracterização. Em geral esses compostos estão associados as forças intermoleculares que cada substância está sujeita devido as características de suas ligações ou interações (DIAS, 2004).
A passagem do liquido para a fase vapor é uma constante física característica de cada liquido, e como tal pode ser utilizada para identificar o liquido ou mesmo para se verificar o seu grau de pureza. A temperatura em que ocorre a passagem de um liquido para o estado gasoso, a uma dada pressão, e conhecida como ponto de ebulição (DIAS, 2004).
Atividade - Letra da música "Tem Que Sorrir" - Jorge e MateusMary Alvarenga
A música 'Tem Que Sorrir', da dupla sertaneja Jorge & Mateus, é um apelo à reflexão sobre a simplicidade e a importância dos sentimentos positivos na vida. A letra transmite uma mensagem de superação, esperança e otimismo. Ela destaca a importância de enfrentar as adversidades da vida com um sorriso no rosto, mesmo quando a jornada é difícil.
Egito antigo resumo - aula de história.pdfsthefanydesr
O Egito Antigo foi formado a partir da mistura de diversos povos, a população era dividida em vários clãs, que se organizavam em comunidades chamadas nomos. Estes funcionavam como se fossem pequenos Estados independentes.
Por volta de 3500 a.C., os nomos se uniram formando dois reinos: o Baixo Egito, ao Norte e o Alto Egito, ao Sul. Posteriormente, em 3200 a.C., os dois reinos foram unificados por Menés, rei do alto Egito, que tornou-se o primeiro faraó, criando a primeira dinastia que deu origem ao Estado egípcio.
Começava um longo período de esplendor da civilização egípcia, também conhecida como a era dos grandes faraós.
Atividades de Inglês e Espanhol para Imprimir - AlfabetinhoMateusTavares54
Quer aprender inglês e espanhol de um jeito divertido? Aqui você encontra atividades legais para imprimir e usar. É só imprimir e começar a brincar enquanto aprende!
proposta curricular para educação de jovens e adultos- Língua portuguesa- anos finais do ensino fundamental (6º ao 9º ano). Planejamento de unidades letivas para professores da EJA da disciplina língua portuguesa- pode ser trabalhado nos dois segmentos - proposta para trabalhar com alunos da EJA com a disciplina língua portuguesa.Sugestão de proposta curricular da disciplina português para turmas de educação de jovens e adultos - ensino fundamental. A proposta curricular da EJa lingua portuguesa traz sugestões para professores dos anos finais (6º ao 9º ano), sabendo que essa modalidade deve ser trabalhada com metodologias diversificadas para que o aluno não desista de estudar.
1. QUÍMICA GERAL
Escola de Engenharia Industrial Metalúrgica
Universidade Federal Fluminense
Volta Redonda - RJ
Prof. Dr. Ednilsom Orestes
25/04/2016 – 06/08/2016 AULA 09
5. CARACTERÍSTICAS DOS GASES
Facilmente compressíveis.
Sugere moléculas afastadas umas das
outras
Preenchem o espaço disponível.
Sugere moléculas em constante
movimento caótico.
8. Suponha que a altura da coluna de Hg em
um barômetro é 760,0 mm em 15°C. Qual a
pressão atmosférica em pascals? Em 15°C, a
densidade do Hg é de 13,595 g/cm3 (que
corresponde a 13,595 kg/m3) e a aceleração
da gravidade na superfície da Terra é de
9,80665 m/s2.
𝑃 = 𝑑ℎ𝑔
𝑃 = 13,595 kg. m−3
× 0,760 m × 9,80665 m. s−2
𝑃 = 1,01 × 105 kg. m−1. s−2 = 1,01 × 105 Pa
Qual a pressão em kPa se a altura da coluna de Hg for 756,0 mm em
15°C.
A densidade da água em 20°C é 0,998 g/cm3. Qual a altura da coluna de
água quando a pressão atmosférica corresponde a 760,0 mm de Hg?
EXERCÍCIOS
13. Uma amostra de Ne cujo volume é 10,0 L em 300,0
Torr expande isotermicamente em um tudo evacuado
cujo volume é 20,0 L. Qual é a pressão final do Ne no
tubo?
P1V1=P2V2
[Resp.: 150,0 Torr]
Em uma refinaria de petróleo, um cilindro de 750,0 L
contendo gás etileno em 1,00 bar foi comprimido
isotermicamente até 5,00 bar. Qual é o volume final
da amostra.
EXERCÍCIOS
14. LEI DE CHARLES (GAY-LUSSAC)
O volume de uma quantidade
fixa de gás sob pressão
constante varia linearmente
com a temperatura.
18. Um tanque rígido de oxigênio colocado no exterior de
um edifício tem pressão de 20,00 atm as 6 horas da
manhã, quando a temperatura é 10,0°C. Qual será a
pressão do tanque as 13 horas, quando a temperatura
chega a 30,0°C?
V1/T1=V2/T2
[Resp.: 21,4 atm]
Uma amostra de gás hidrogênio sob 760,0 mmHg na
temperatura de 20,0°C é aquecida até 300,0°C em um
recipiente de volume constante. Qual a pressão final
da amostra?
EXERCÍCIOS
19. PRINCÍPIO DE AVOGADRO
A pressão e temperatura
constantes, um certo número
de moléculas de gás ocupa o
mesmo volume independente
de sua identidade química.
20. PRINCÍPIO DE AVOGADRO
Expresso em termos do volume molar, 𝑉𝑚.
Volume ocupado por 1 mol de moléculas.
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑚𝑜𝑙𝑎𝑟 =
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒
𝑞𝑢𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 (𝑒𝑚 𝑚𝑜𝑙𝑠)
𝑉𝑚 =
𝑉
𝑛
ou 𝑉 = 𝑛𝑉𝑚
𝑉𝑚 ≅ 22 L ∙ mol−1 (0℃ e 1 atm)
21. Encheu-se um balão atmosférico de hélio em -20,0°C
e, em uma determinada pressão, com 1,2x103 mol de
He até completar o volume de 2,5x104 L. Qual é o
volume molar do hélio em -20,0°C?
V=nVm
[Resp.: 21 L.mol-1]
Um grande tanque de armazenamento de gás natural
contém 200,0 mol de CH4 gasoso sob 1,20 atm. Outros
100,0 mol de CH4 entram no tanque em constante.
Qual a pressão final no tanque?
EXERCÍCIOS
23. Combinadas, as 3 propriedades resultam na
Lei do gases ideais
𝑃𝑉 = constante × 𝑛𝑇
𝑃𝑉 = 𝑛𝑅𝑇
R é chamada constante do gases.
Não depende da natureza do gás
(constante universal).
Equação de estado:
Relaciona pressão, volume,
temperatura e quantidade de
substância na amostra.
Todos os gases (reais) obedecem à Lei dos gases ideais em baixas
pressões 𝑷 → 𝟎
𝑃1 𝑉1
𝑛1 𝑇1
=
𝑃2 𝑉2
𝑛2 𝑇2
24. Em um tubo de raios catódicos, que até recentemente era muito usado em aparelhos de TV e
monitores de computador, o feixe de elétrons é dirigido diretamente a uma tela que emite
luz ao ser atingida. Você alguma vez desejou saber qual é a pressão dentro do tubo? Estime a
pressão (em atmosferas), levando em conta que o volume do tubo é 5,0 L, sua temperatura é
23,0°C, e que ele contem 0,10 μg de gás nitrogênio.
𝑛 =
𝑚
𝑀
=
1,0 × 10−7g
28,02 g ∙ mol−1 e 𝑇 = 296,15 K
𝑃 =
1,0 × 10−7
28,02
mol ×
8,206 × 10−2
L ∙ atm ∙ K−1
∙ mol−1
× (296 K)
5,0 L
= 1,7 × 10−8
atm
Calcule a pressão (em quilopascals) exercida por 1,0 g de CO2 em um balão de volume 1,0 L
em 300,0°C. [Resposta: 1,1 × 102
kPa]
Um motor de automóvel mal regulado, em marcha lenta, pode liberar até 1,00 mol de CO
por minuto na atmosfera. Que volume de CO, ajustado para 1,00 atm, é emitido por minuto
em 27,0°C?
EXERCÍCIOS
25. Imagine que ao se empurrar o pistão de uma bomba de
bicicleta, o volume dentro da bomba diminui de 100,0 cm3
para 20,0 cm3 antes que o ar comprimido flua para o pneu.
Suponha que a compressão é isotérmica. Calcule a pressão do
ar comprimido na bomba, se a pressão inicial é 1,00 atm.
𝑃2 =
𝑃1 𝑉1
𝑛1 𝑇1
×
𝑛2 𝑇2
𝑉2
𝑛1=𝑛2
𝑇1=𝑇2
𝑃1 =
𝑉1
𝑉2
𝑃2 = 1,00 atm ×
100 cm3
20,0 cm3
= 5,0 atm
Uma amostra do gás argônio de volume 10,0 mL em 200,0 Torr
expande isotermicamente em um tubo sob vácuo de volume
0,200 L. Qual é a pressão final do argônio no tubo?
[Resposta: 10,0 Torr]
Uma amostra de ar seco no cilindro de um motor de teste de
80. cm3 e 1,00 atm é comprimida isotermicamente até 3,20
atm sob a ação de um pistão. Qual é o volume final da
amostra?
EXERCÍCIOS
26. Em uma experiência para investigar as propriedades do gás refrigerante usado em um
sistema de ar-condicionado, determinou-se que 500,0 mL de uma amostra, em 28,0°C,
exercem 92,0 kPa de pressão. Que pressão exercerá a amostra quando for comprimida até
300,0 mL e resfriada até -5,0°C?.
𝑃2 =
𝑃1 𝑉1
𝑛1 𝑇1
×
𝑛2 𝑇2
𝑉2
𝑛1= 𝑛2
𝑃1 =
𝑉1
𝑉2
×
𝑇2
𝑇1
𝑃2 = 92,0 atm ×
500,0 mL
300,0 mL
×
268,2 K
301,2 K
= 137 kPa
Uma parcela (termo técnico usado em meteorologia para uma pequena região da
atmosfera) de ar cujo volume é 1,0x103 L em 20,0°C e 1,00 atm se eleva em um dos lados
de uma montanha. No alto, onde a pressão é 0,750 atm, a parcela de ar esfriou até -
10,0°C. Qual é o volume da parcela nesse ponto?
[Resposta: 1,20x103 L]
Um balão atmosférico está cheio de gás hélio em 20,0°C e 1,00 atm. O volume do balão é
250,0 L. Quando o balão sobe até uma camada de ar onde a temperatura é -30,0°C, o
volume se expande até 800,0 L. Qual é a pressão da atmosfera nesse ponto?
EXERCÍCIOS
28. Calcule o volume ocupado por 1,0 kg de hidrogênio em 25,0°C,
e 1,0 atm.
[Resposta: 1,2x104 L]
Calcule o volume ocupado por 2,0 g de hidrogênio em 25,0°C, e
1,0 atm.
EXERCÍCIOS
29. DENSIDADE DOS GASES
Concentração molar =
quantidade
Volume
𝐶 𝑚 =
𝑛
𝑉
=
𝑃𝑉/𝑅𝑇
𝑉
=
𝑃
𝑅𝑇
Se densidade =
massa
volume
então,
𝑑 =
𝑚
𝑉
=
𝑛𝑀
𝑉
=
𝑃𝑉/𝑅𝑇 𝑀
𝑉
=
𝑀𝑃
𝑅𝑇
Com P cte, quanto maior massa molar, maior a densidade.
Com T cte, densidade aumenta com a pressão (adição de
material ou redução de volume).
Com P cte, aquecimento provoca expansão e redução da
densidade.
30. O composto orgânico volátil geraniol, um componente do óleo de rosas, é usado em per-
fumaria. A densidade do vapor em 260,0°C e 103,0 Torr é 0,480 g·L-1. Qual é a massa
molar do geraniol?
EXERCÍCIOS
𝑀 =
0,480 g ∙ L−1 × 62,364 L ∙ Torr ∙ K−1 ∙ mol−1 × 533,15 K
103,0 Torr
= 155 g ∙ mol−1
O óleo obtido de folhas de eucalipto contem o composto
orgânico volátil eucaliptol. Em 190,0°C e 60,0 Torr, uma
amostra do vapor de eucaliptol tem densidade 0,320 g·L-1.
Calcule a massa molar do eucaliptol.
[Resposta: 154 g·mol-1]
O Codex Ebers, um papiro medico egípcio, descreve o uso de
alho como antisséptico. Os químicos de hoje descobriram
que o óxido do dissulfeto de dialila (o composto volátil
responsável pelo odor do alho) é um agente bactericida
poderoso. Em 177,0°C e 200,0 Torr, uma amostra do vapor
de dissulfeto de dialila tem densidade 1,04 g·L-1. Qual é a
massa molar do dissulfeto de dialila?
32. ESTEQUIOMETRIA
O volume molar, 𝑽 𝒎, é usado para converter a quantidade de
matéria (produto ou reagente) de uma reação em volume de gás.
33. 2 mols CO2 ≎ 4 mols KO2 e M(KO2) =71,10 g/mol.
𝑚 𝐾𝑂2
= 50,0 L ×
1 mol 𝐶𝑂2
24,47 L
×
2 mol 𝐾𝑂2
1 mol 𝐶𝑂2
×
71,1 g
1 mol 𝐾𝑂2
= 2,9 × 102 g
EXERCÍCIOS
O dióxido de carbono gerado pelos tripulantes na atmosfera artificial
de submarinos e espaçonaves deve ser removido do ar e o oxigênio,
recuperado. Grupos de projetistas de submarinos investigaram o uso
do superóxido de potássio, KO2, como purificador de ar, porque esse
composto reage com o dióxido de carbono e libera oxigênio.
4 KO2(s) + 2 CO2(g) → 2 K2CO3(s) + 3 O2(g)
Qual a massa de KO2 que reage com 50,0 L de CO2 em 25°C e 1,0 atm?
34. EXERCÍCIOS
Calcule o volume de dióxido de carbono, ajustado para 25°C e 1,0 atm, que as plantas
utilizam para produzir 1,00 g de glicose, C6H12O6, por fotossíntese na reação.
6 CO2(g) + 6 𝐻2 𝑂(𝑙) → C6H12O6(s) + 6 O2(g)
[Resposta: 0,81 L]
A reação entre os gases H2 e O2 para produzir o liquido H2O é usada em células a
combustível de naves espaciais para a produção de eletricidade. Que massa de água é
produzida na reação de 100,0 L de oxigênio armazenado em 25°C e 1,00 atm?
36. EXERCÍCIOS
Uma amostra de oxigênio foi coletada sobre água em 24°C e 745
Torr e fica saturada com vapor de água. Nesta temperatura, a
pressão de vapor da água é 24,38 Torr. Qual é a pressão parcial do
oxigênio?
[Resposta: 721 Torr]
Alguns estudantes que coletavam os gases hidrogênio e oxigênio
da eletrólise da água não conseguiram separar os dois gases. Se a
pressão total da mistura seca é 720,0 Torr, qual é a pressão parcial
de cada gás?
38. EXERCÍCIOS
O ar é uma fonte de reagentes em muitos processos químicos.
Para determinar a quantidade necessária desses gases nessas
reações, é preciso conhecer as pressões parciais dos
componentes. Certa amostra de ar seco com massa total 1,00 g
compõe-se quase completamente de 0,76 g de nitrogênio e
0,24 g de oxigênio. Calcule as pressões parciais desses gases
quando a pressão total é 0,87 atm.
𝑛 𝑁2
=
0,76 g
28,02 g ∙ mol−1
e 𝑛 𝑂2
=
0,24 g
32,00 g ∙ mol−1
𝑛 𝑁2
+ 𝑛 𝑂2
= 0,0035 mol
𝑥 𝑁2
=
0,76/28,02
0,76/28,02 + 0,24/32,00
= 0,78
𝑥 𝑂2
=
0,24/32,00
0,76/28,02 + 0,24/32,00
= 0,22
𝑃 𝑁2
= 0,78 × 0,87 atm = 0,68 atm
𝑃 𝑂2
= 0,22 × 0,87 atm = 0,19 atm
39. EXERCÍCIOS
Um bebê, acometido de infecção brônquica severa, está com problemas respiratórios. O
anestesista administra heliox, uma mistura de hélio e oxigênio, com 92,3% de O2 em
massa. Qual é a pressão parcial do oxigênio na mistura que está sendo administrada ao
bebê, se a pressão atmosférica é 730 Torr?
[Resposta: 4,4x102 Torr]
Alguns mergulhadores estão explorando um naufrágio e desejam evitar a narcose
associada à respiração de nitrogênio sob alta pressão. Eles passaram a usar uma mistura
neônio-oxigênio que contem 141,2 g de oxigênio e 335,0 g de neônio. A pressão nos
tanques de gás é 50,0 atm. Qual é a pressão parcial de oxigênio nos tanques?
41. GASES REAIS
1) Compressão e/ou resfriamento
causam liquefação.
Portanto, deve haver atração mutua
entre as moléculas.
2) Líquidos são pouco compressíveis.
Portanto, deve haver forças repulsivas
que impedem a compressão.
FATOR DE COMPRESSÃO, Z.
𝑍 =
𝑉𝑚
𝑉𝑚
ideal
44. Equação do virial: 𝑛𝑅𝑇 é apenas o 1º termo de uma expansão.
𝑃𝑉 = 𝑛𝑅𝑇 1 +
𝐵
𝑉𝑚
+
𝐶
𝑉𝑚
2 + ⋯
B e C dependem da temperatura.
Equação de van der Waals:
𝑃 + 𝑎
𝑛2
𝑉2
𝑉 − 𝑛𝑏 = 𝑛𝑅𝑇
a e b são parâmetros de van der Waals – independem da temperatura e são
característicos de cada gás.
a = representa o papel das repulsões.
b = representa o papel das atrações.
45. Equação de van der Waals:
𝑍 =
𝑉 𝑛
𝑅𝑇 𝑃
=
𝑃𝑉
𝑛𝑅𝑇
Substituindo P pela pressão da Equação de van der Waals:
𝑃 =
𝑛𝑅𝑇
𝑉 − 𝑛𝑏
− 𝑎
𝑛2
𝑉2
Obtemos:
𝑍 =
𝑉
𝑛𝑅𝑇
×
𝑛𝑅𝑇
𝑉 − 𝑛𝑏
− 𝑎
𝑛2
𝑉2
=
𝑉
𝑉 − 𝑛𝑏
−
𝑎𝑛
𝑅𝑇𝑉
Dividindo 1º termo por V:
𝑍 =
1
1 − 𝑛𝑏/𝑉
−
𝑎𝑛
𝑅𝑇𝑉