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Aula 2.03 Química Geral

Medições em gases. Lei dos gases
by

Ivan Carlos Franco

on 13 February 2016

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Transcript of Aula 2.03 Química Geral

Gases
Medições em gases e Lei dos gases
Aula 2.3
Air Bag
Curiosidades
Sinal elétrico
Reação Química
Temperatura atinge 300 °C
Azida de sódio
Duração de uma colisão típica : 0,125 s
Tempo de inflamento total : 0,050 s
Quantidade de N2 gerada : 35 - 70 L
Tempo de desinflamento : 0,200 s
Prof. Ivan Carlos Franco
V. 1S2013
Estudo dos Gases
Medições de gases
Barômetro de Torricelli
Dentre os estados físicos (líquido, sólido e gases) os gases apresentam o comportamento mais simples
Gás é uma substância que normalmente está no estado gasoso em uma P e T determidas;
Quatro grandezas são especialmente utilizadas para especificar o estado de um gás:

volume (V)
Quantidade de matéria (n)
Temperatura (T)
Pressão (P)
Patm ao nível do mar = 760 mmHg ou 1 atm
SI: Patm é Pascal (Pa) - 1 Pa=1N/m2
P=F/A
1 atm = 760 mmHg = 101,325 kPa = 1,01235 bar
Lei de Boyle
Lei de Charles
Lei de Avogadro
Lei dos gases ideias
Boyle (1627-1691)
"O volume do gás a uma determinada temperatura é inversamente proporcional à pressão exercida pelo gás"
n e T constantes
para 2 estados diferentes
EXEMPLO 1: Uma amostra de N2 gasoso em um air bag de 65 L tem uma pressão de 754 mmHg. Se esta amostra for transferida para um air bag de 25 L na mesma temperatura, qual será a pressão exercida sobre este air bag?
Charles (1746-1823)
"O volume do gás a uma determinada pressão é diretamente proporcional à temperatura"
n e P constantes
Para 2 estados diferentes
EXEMPLO 2: Suponha que você tenha uma amostra de CO2 em uma seringa selada. O volume do gás é 25 mL à temperatura ambiente (20 ºC). Qual será o o volume final se você segurar a seringa na mão (Tcorpo = 37 ºC) ? Se você comprimir o êmbulo da seringa comprimindo assim o volume para 20 mL, qual é a temperatura atingida pelo gás?
Lei de Boyle
Lei de Charles
"O volume de um gás a uma determinada T e P é diretamente proporcional ao número de moles do gás"
Avogadro (1776-1856)
T e P constantes
EXEMPLO 3: Considere a reação de produção de amônia:
N2(g) + 3H2(g) --> 2NH3(g)
Sendo o volume de hidrogênio igual a 15 L qual será os volumes de N2 e NH3 ?
Lei de Avogadro
"É aplicada quando o número de moles (n) não varia"
Combinando a Lei de Boyle e a Lei de charles temos:
(n constante)
Para 2 estados diferentes
EXEMPLO 4: Um balão de hélio é lançado a uma temperatura de 22,5 ºC em um local cuja a pressão barométrica é 754 mmHg. Se o volume do balão for 4,19.10^3 L e não houver escape de hélio do balão, qual será o volume estando o balão a uma altitude que apresenta a pressão de 76 mmHg e temperatura igual a -33 ºC?
Lei Geral
Lei Geral dos Gases
"Combinação da Lei de Boyle, Charles e Avogadro."
Transformando a proporcionalidade em igualdade, temos:
onde:
P: pressão do gás
V: volume do gás
n: número de moles do gás
T: temperatura (absoluta)
R: constante de proporcionalidade
(constante universal dos gases) [valor
depende da unidade de pressão utilizada]
EXEMPLO 5 (Kotz): Se forem mecessários 12 g de O2 para encher um balão de borracha até um certo tamanho, na temperatura de 27 ºC, qual a massa de O2 que encherá o mesmo balão até o mesmo tamanho e mesma pressão na temperatura de 81 ºC?
Gases Ideias
Brown: Cap 5: 5.1 ao 5.3 (Ex. ímpares: 5.27 ao 5.35)
Lista complementar: 49 ao 42.
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