propiedades do gases experimental

8/16/2019 Propiedades Do Gases Experimental.

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Propriedade dos gases extintor de gás carbônico e densid


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INTRODUÇÃO


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AS LEIS DOS GASES

Relação pressão-volume: lei de Boyle (condições iso

A

Lei

de

Boyle

: o volume de uma quantidade fixa de gás é inproporcional à sua pressão.

A uma mesma temperatura, o produto pressão x volu

constante: uma alteração na pressão provoca uma alteração nomaneira que o produto pV continue constante.


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Relação pressão volume: lei de Boyle

Matematicamente:

= 1

=

Conhecendo o volume de um certa temperatura e pressão,

predizer qual será o volume a u

maior ou menor.


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Relação temperatura-volume: lei de Charles eGay-Lussac (condições isobáricas e isocóricas

A lei de Charles: o volume de uma quantidade fixa de gás

constante aumenta com o aumento da temperatura. =

=

=

=


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Relação temperatura-volume: lei de Charles eGay-Lussac (condições isobáricas e isocóricas

Um gás teria um volume n

se a temperatura for de -27


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Relação quantidade-volume: lei deAvogadro

A lei de Avogadro:O volume de gás a uma dada temperatura e diretamente proporcional à quantidade de matéria do

=


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Relação quantidade-volume: lei deAvogadro

A hipótese de Avogadro: volumes iguais de gasestemperatura e pressão possuem o mesmo número de

22,4 L de um gás a 0º C (273,15 K) e 1 atm contém:

, moléculas

(6,02 103 = - número de Avogadro.)


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LEI GERAL DOS GASES

Combinando as leis de Boyle e de Charles temos a legases:

=

Se aplica em situações em que a quantidade de gás nã


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LEI GERAL DOS GASES

Lei de Boyle: V ∝

(constante n, T)

Lei de Charles: V ∝ (constante n, P)

Lei de Avogadro: V ∝ (constante P, T)

Como as grandezas não são independentes, P= f(n, T, V


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LEI GERAL DOS GASES

Como as grandezas não são independentes, P= f(n, T, V)combiná-las em uma lei geral dos gases:

V ∝

Assim, se acrescentarmos R (constante dos gases), que é a conproporcionalidade (R = 0,08206 L.atm.mol-1.K-1 = 8,314 J mol-

V =

temos: PV = nRT (equação de estado do gás perfeito


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GASES PERFEITOS

Considerações:

Ausência de forças de atração ou repulsão;

As moléculas comportam-se individualmente;

As colisões são elásticas (sem perda de energia);

Conceito de gás perfeito pode ser aplicado apenas em certas

CNTP : Condição normal de temperatura e pressão – 0 °C (273,1

1 atm (101,325 Pa)


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MISTURA DE GASES

Já que podemos considerar que as moléculas de gás estão podemos supor que elas comportam-se independentemente.

Lei de Dalton: Em uma mistura gasosa, a pressão total é dadadas pressões parciais de cada componente:

= = + + 3 +...

Fração Molar = =


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OBJETIVOS


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Procedimentos experimentais


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Procedimento 01 – Extintor de gás carbônico

Tomou-se um kitassato

20 mL de solução de H2SO4 10%

Tomou-se uma cápsula de porcelana

Pedaço de papel amassado

Tomou-se o kitassato com a solução de H2SO4

10 g de NaHCO3 enrolado em u

Tapou-se o kitassato rapidamente com uma rolha

Direcionou-se a saída do kitassato para o fogo


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Procedimento 02 – Densidade de um gásTomou-se um béquer

Um terço de um comprimido

efervescente

Preparou-se a montagem do

aparelho

Tomou-se o kitassato com a solução de H2SO4

H2O destilada até a borda

Tomou-se um béquer de 2000 mL

Introduziu-se no béquer o sifão com a saída dentro

da proveta e a outra extremidade fora do béquer


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Deixou-se o aparelho montado

Introduziu-se o comprimido na proveta de forma a

evitar que a reação ocorresse fora dela

Deixou-se desprender o gás

Mediu-se a temperatura da água

Mediu-se o volume do gás recolhido na

proveta


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RESULTADOS E DISCUSSÃO


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Extintor de Incêndio de gás carbônico

O bicarbonato de sódio reage com ácido sulfúrico (reaçãbase) formando sal e um ácido instável em água.

A reação ocorreu em meio aquoso, logo não foi perceformação do sal (sulfato de sódio), pois este, a medida formava era solubilizado em água (4,769 g/100 mL a 0 °C).

H2SO4(aq) + 2 NaHCO3(s) NaSO4 (aq) + 2H2CO3(aq)

2H2CO3(aq) 2H2O(l) + 2 CO2(g)


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Utilizando a massa molecular dos reagentes e a massa em gramas d

carbono, foi possível calcular o número de mol de gás carbônico que foi pacordo com a Equação.

84gNaHCO3 ---------- 1 mol NaHCO310g NaHCO3 ---------- x mol NaHCO3

X = 0,12 mol NaHCO3

1 mol de NaHCO3 ------- 1 mol de CO20,12 mol de NaHCO3 ------- 0,12 mol de CO2


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O cálculo do volume de 0,12 mol de dióxido de carbono, se obtém utilizdo gás ideal, onde a amostra foi coletada a temperatura de 300 K e 1 atmEquação.

Dados: P = 1 atm;

n = 0,12 mol;

T = 27 ºC + 273 = 300 K;

R= 0, 0,0821 L atm mol-1 K -1;

V = ?

V =

, logo V =

, , (3 )

= 2,93 L d


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Ao ser direcionado à chama, o dióxido de carbono

produzido na reação, dispersa o oxigênio do ar

(comburente), necessário para que a combustão do

papel ocorra, diminuindo a chama e consequentemente

a velocidade da reação.


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Por ser mais denso que o ar, o gás formado não se

dissipa com facilidade, permanecendo em entorno do

papel, dificultando ainda mais o contato do oxigênio

com o combustível (papel), o que favorece o término

da reação.


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Reação do sonrisal na água:

NaHCO3 (aq) + H3C6H5O7 (aq) NaH2C6H5O7 (aq) + H2O (

Figura 1: Medindo a densidade

Massa do sonrisal = 1,1509 g

Volume de água deslocado pelo gás = 41 mLTemperatura = 27 oC


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PV = nRT PV =

=

d

onde:

P = 0,96 atm; MCO2 = 44,01 g; R = 0,0821 atm mol-1K -

ºC + 273 = 300 K.

d =

,9 . 44

, .3K = 1,71 g L-1

CO2

Para calcularmos a densidade, d , do dióxido de carb

utilizamos a expressão:


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O número de mol do dióxido de carbono, é calculado

a equação dos gases ideais.

PV = nRT

Rearranjando, temos que:

n =

= (,9 ) (,4), (3 )

= 1,6 X 10-3 mol L-1


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Para determinar o volume do dióxido de carbono, u

equação dos gases ideais.

PV = nRT

0,96 atm.VCO2= (1,6 x 10-3 mol L-1)(0,0821 −

VCO2 = 0,041 L

Onde o volume de dióxido de carbono encontrado é de 0,041


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Conclusão

Pode-se observar a aplicabilidade e funcionalidade de um e

de gás carbônico, descrevendo a reação que ocorre e como o mextingue o fogo ao interromper o fornecimento do comb(oxigênio).

Os gases reais em temperatura e pressão ambientes, se comppróximos a um gás ideal. Sendo assim a lei dos gases ideais é utnos cálculos de determinação de volume e pressão de um gá

mesmo de sua densidade, ao relacionar a lei de Charles, Boyprincípio de Avogadro.


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Referências

ATKINS, Peter e JONES, Loretta. Princípios de Química: Questionando a Vida ModernaAmbiente. 3ª Edição. Editora Bookman. Porto Alegre, 2006.

BROWN, Theodore; LEMAY, H. Eugene; BURSTEN, Bruce E. Química: a ciência centPearson -Prentice-Hall, 2005.

HOUSECROFT, E. C., SHARPE G. A. Química Inorgânica v1. 4ª edição. Rio de Janeiro:LTC 2

LEE, J.D. Química inorgânica não tão concisa, tradução da 5º edição inglesa/ Henrique

RUSSEL, J.B.; Química Geral; 2ª edição; São Paulo; Pearson Education do Brasil, 1994.

SHRIVER, D.F. ATKINS, P.W.Química Inorgânica. 3ª edição. Porto Alegre:Bookman,

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