13 propriedades gases e volume molar
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PROPRIEDADES DOS GASES
VOLUME MOLAR
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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
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Daniela Pinto Daniela Pinto
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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.
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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.
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Leis de Avogadro
Para um volume e temperatura constantes:
A pressão é diretamente proporcional ao número de moléculas:
𝒑𝟏𝒑𝟐
=𝒏𝟏
𝒏𝟐
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Para uma pressão e temperatura constantes:
O volume é diretamente proporcional ao número de moléculas:
𝑽𝟏
𝑽𝟐 =
𝒏𝟏
𝒏𝟐
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Número de moléculas vs pressão
Quanto maior for o número de moléculas, maior será o
número de choques e a pressão aumenta.
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Número de moléculas vs volume
Quanto maior for o número de moléculas, maior será o
volume ocupado.
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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 = ?
𝑽𝟏
𝑽𝟐 =
𝒏𝟏
𝒏𝟐
𝟏,𝟓
𝑽𝟐 =
𝟎,𝟕𝟓
𝟏,𝟐⇔ 𝑽𝟐 =
𝟏,𝟓×𝟏,𝟐
𝟎,𝟕𝟓⇔
𝑽𝟐 = 2,4 L
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Lei de Gay-Lussac
Para um número de moléculas e volume constantes:
A pressão é diretamente proporcional à temperatura:
𝒑𝟏𝒑𝟐
=𝑻𝟏𝑻𝟐
Quanto maior for a temperatura do gás, maior será a velocidade das
moléculas e o número de choques, e a pressão aumenta.
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PRESSÃO vs TEMPERATURA
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Lei de Charles
Para um número de moléculas e pressão constantes:
O volume é diretamente proporcional à temperatura:
𝑽𝟏
𝑽𝟐 =
𝑻𝟏𝑻𝟐
Quanto maior for a temperatura do gás, maior será o
número de choques e o volume aumenta.
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VOLUME vs TEMPERATURA
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Lei de Boyle-Mariotte
Para um número de moléculas e temperatura constantes:
A pressão é inversamente proporcional ao volume:
𝑽𝟏
𝑽𝟐 =
𝒑𝟐𝒑𝟏
⇔ 𝑽𝟏𝒑𝟏 = 𝑽𝟐𝒑𝟐
Quanto maior for o volume do gás, menor será o número de choques e
a pressão diminui.
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PRESSÃO vs VOLUME
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VOLUME MOLAR
Nas mesmas condições de pressão
e temperatura, volumes iguais de
gases diferentes, contêm o mesmo
número de moléculas:
𝑽𝟏
𝒏𝟏
= 𝑽𝟐
𝒏𝟐
𝑠𝑒 𝑽𝟏 = 𝑽𝟐 𝑒𝑛𝑡ã𝑜
𝒏𝟏 = 𝒏𝟐 ou vice-versa
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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.
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VOLUME MOLAR
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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
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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.
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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 × 𝑽𝒎 =
𝑴
𝑽𝒎
A densidade da atmosfera diminui quando aumenta a altitude, porque
o número de partículas e a respetiva massa diminui.
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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×𝑉𝑚 ⇔
𝜌 =𝑀
𝑉𝑚
𝝆 =𝟑𝟐
𝟐𝟐, 𝟒= 𝟏, 𝟒𝟑𝒈 𝒅𝒎𝟑
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