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13 propriedades gases e volume molar

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Leis gases ideais
Volume molar
Condições PTN
Pressão e temperatura constantes

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13 propriedades gases e volume molar

  1. 1. PROPRIEDADES DOS GASES VOLUME MOLAR
  2. 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. 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. 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. 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. 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. 7. Daniela Pinto Número de moléculas vs volume Quanto maior for o número de moléculas, maior será o volume ocupado. Daniela Pinto 7
  8. 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. 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. 10. Daniela Pinto PRESSÃO vs TEMPERATURA Daniela Pinto 10
  11. 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. 12. Daniela Pinto VOLUME vs TEMPERATURA Daniela Pinto 12
  13. 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. 14. Daniela Pinto PRESSÃO vs VOLUME Daniela Pinto 14
  15. 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. 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. 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. 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. 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. 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

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