comportamento fíico dos gases

1. COMPORTAMENTO
FÍSICO DOS GASES.
 Introdução;
 Equação geral dos gases;
 Volume molar dos gases;
 Princípio de Avogadro;
 Lei dos gases ideais
 Exercícios.
Paulo Correia

2. ① Introdução
• Principais Características:
1. Grande expansibilidade;
2. Baixa densidade;
3. Grande difusibilidade;
4. Grande compressibilidade;
5. Grande dilatabilidade.
• Grandezas Fundamentais:
1. Massa;
2. Volume;
3. Pressão;
4. Temperatura.

3. ① Introdução
Nesta aula estudaremos como varia o volume de
um gás quando variam a pressão e a temperatura.
• Transformações gasosas:
TRANSFORMAÇÕES VOLUME PRESSÃO TEMPERATURA
ISOTÉRMICA VARIA VARIA CONSTANTE
ISOBÁRICA VARIA CONSTANTE VARIA
ISOMÉTRICA OU ISOCÓRICA CONSTANTE VARIA VARIA

4. ② Equação Geral dos Gases
É possível reunir as leis de Gay-Lussac
(transformação isobárica), de Charles (transformação
isovolumétrica) e de Boyle-Mariotte (transformação
isotérmica), em uma só, que pode ser aplicada a qualquer
transformação sofrida por um gás ideal. Trata-se da
equação geral dos gases, que é expressa pela seguinte
relação:
𝑷𝒊 × 𝑽𝒊
𝑻𝒊
=
𝑷 𝒇 × 𝑽 𝒇
𝑻 𝒇
Obs.: Nota-se que ela somente é válida para uma massa
constante de um mesmo gás.

5. ② Equação Geral dos Gases
Exemplo 1
Vinte litros de gás hidrogênio foram medidos a 27°C e
700mmHg de pressão. Qual será o novo volume do gás, a
87°C e 600mmHg de pressão?
Vamos aplicar a equação geral dos gases …
𝑷 𝒊×𝑽 𝒊
𝑻 𝒊
=
𝑷 𝒇×𝑽 𝒇
𝑻 𝒇
→
𝟕𝟎𝟎 ×𝟐𝟎
(𝟐𝟕+𝟐𝟕𝟑)
=
𝟔𝟎𝟎 × 𝑽 𝒇
(𝟖𝟕+𝟐𝟕𝟑)
→ 𝑽 𝒇 = 28L
 É importante lembrar que nessa fórmula a pressão e o
volume podem ser usados em quaisquer unidades; a
temperatura, contudo, será, obrigatoriamente em
kelvins.

6. ③ Volume molar dos Gases
É o volume ocupado por um mol de qualquer gás, a
uma determinada pressão e temperatura.
Esse valor é resultado de experimentos feitos em Condições Normais
de Temperatura e Pressão (CNTP), ou seja, 1 atm e 273k.

7. ④ Princípio de Avogadro
Volumes iguais de gases quaisquer, quando
medidos à mesma pressão e temperatura,
encerram o mesmo número de moléculas.

8. ⑤ Lei dos Gases Ideal
Um gás ideal ou perfeito
consiste num gás
hipotético que obedece
rigorosamente às leis dos
gases ideais (relação
entre a pressão, o volume
e a temperatura).
O que é um
gás ideal?

9. ⑤ Lei dos Gases Ideal
Observam-se uma série de relações entre a
temperatura, a pressão e o volume que dão lugar à lei dos
gases ideais. A equação que descreve normalmente a
relação entre a pressão, e volume, a temperatura e a
quantidade (em mols) de um gás ideal é:
𝑷𝑽 = 𝒏𝑹𝑻
Esta equação é conhecida como equação de Clapeyrone
se aplica somente aos gases perfeitos.
Obs.: R = 0,08206, quando L atm/mol-1 K-1

10. ⑤ Lei dos Gases Ideal
Exemplo 2
Qual o volume ocupado por 19g de flúor (F2) a 27°C e 1,64
atm? Dado 1  Z = 19u; Dado 2 𝑛 =
𝑚
𝑀
.
A massa atômica do elemento flúor é 19u. Portanto, a
massa molar do F2 é: 2 x 19g = 38g.
Aplicando a equação de Clapeyron, temos:
𝑷𝑽 = 𝒏𝑹𝑻 → 𝑷𝑽 =
𝒎
𝑴
𝑹𝑻 → 𝟏, 𝟔𝟒 × 𝑽 =
𝟏𝟗
𝟑𝟖
× 𝟎, 𝟎𝟖𝟐 × 𝟐𝟕𝟑 + 𝟐𝟕 →
𝑽 = 𝟕, 𝟓𝑳

11. ⑥ Exercícios
① Quais as grandezas fundamentais para um gás?
1. Massa;
2. Volume;
3. Pressão;
4. Temperatura.

12. ⑥ Exercícios
② (PUC-RJ) Um pneu de bicicleta é calibrado a uma
pressão de 4 atm em um dia frio, à temperatura de 7°C.
Considerando que o volume e a quantidade de gás
injetado são os mesmos, qual será a pressão de calibração
a temperatura atingir 37°C?
𝑷𝒊 × 𝑽𝒊
𝑻𝒊
=
𝑷 𝒇 × 𝑽 𝒇
𝑻 𝒇
→ Volume constante →
𝑷𝒊
𝑻𝒊
=
𝑷 𝒇
𝑻 𝒇
→
𝟒
(𝟐𝟕𝟑 + 𝟕)
=
𝑷 𝒇
(𝟐𝟕𝟑 + 𝟑𝟕)
→
𝑷 𝒇 = 𝟒, 𝟒 𝒂𝒕𝒎

13. ⑥ Exercícios
③ Qual o volume ocupado por 2 mols do gás metano
(CH4) a 2 atm de pressão e a 27°C? (Dado: R = 0,082
atm.L/mol.K)
𝑷𝑽 = 𝒏𝑹𝑻 → 𝟐 × 𝑽 = 𝟐 × 𝟎, 𝟎𝟖𝟐 × 𝟐𝟕𝟑 + 𝟐𝟕 →
𝑽 = 𝟐𝟒, 𝟔𝑳

14. Obrigado!