quimica i aula 9

7/26/2019 Quimica i Aula 9

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GASES IDEAIS E REAIS

METAIntroduzir os conceitos de

gases ideais e reais.

OBJETIVOSAo final da aula, o aluno

dever: aplicar a teoria

cintica molecular e

reconhecer o comportamento

diferenciado dos gases.

PR-REQUISITOSReconhecer as leis que

levaram compreenso do

comportamento dos gases:

Lei de Boyle, Lei de Charles e

o Princpio de Avogadro.

9aula

(Fonte: http://www.infoescola.com).


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Qumica I

Aequao do gs ideal descreve como os gases se compor-tam, mas no explica por que eles se comportam de deter-minada maneira. Por que um gs expande quando aquecido pres-

so constante? Ou, por que sua presso aumenta quando o gs comprimido a temperatura constante? Para en-

tender as propriedades fsicas dos gases, preci-

samos de um modelo que nos ajude a imaginar

o que acontece s partculas de gs proporo

que condies como presso ou temperatura variem. Tal modelo,

conhecido como Teoria Cintica Molecular, foi desenvolvido du-

rante um perodo de aproximadamente cem anos, culminando em

1857 quando Rudolf Clausius (1822 1888) publicou uma forma

completa e satisfatria da teoria.

INTRODUO

eoria cintica molecular

Conjunto de suposi-es sobre a naturezados gases. Essas supo-sies, quando traduzi-das para a forma mate-mtica, produzem aequao de gs ideal.

Rudolf Clausius (Fonte: http://www.nhn.ou.edu).


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Gases ideais e reais

9aula

Os resultados empricos resumidos pelas leis dos gasessugeriram um modelo em que um gs ideal formadopor molculas amplamente espaadas, que no interagem entre si e

que esto em movimento incessante, com velocidades mdias queaumentam com a temperatura. Primeiramente,

veremos como as medidas experimentais da ve-

locidade com que os gases viajam de uma re-

gio para outra permitem uma melhor compre-

enso das velocidades mdiasdas molculas. Em seguida, usaremos as

velocidades mdias para expressar quantitativamente os modelos

de um gs ideal, verificar sua concordncia com as leis dos gases, e

us-lo para obter informaes detalhadas sobre a proporo de mo-

lculas que tm uma dada velocidade.

Podemos refinar ainda mais este modelo? Podemos, por exem-

plo, deduzir a dependncia real com a temperatura da velocidade

mdia das molculas? A velocidade mdia aumenta proporcional-

mente temperatura, ou qualquer outra potncia de T?

A DIFUSO E A EFUSO

A difuso o espalhamento de uma substncia pelo

espao ou por uma segunda substncia, como um gs

em outro gs. Por exemplo, a difuso explica a expanso

de perfumes que se difundem por uma sala. Ela tambm

ajuda a manter a composio da atmosfera aproximada-

mente constante, porque concentraes incomumente

altas de um gs se difundem e se dispersam.

O fenmeno da efuso a fuga das molculas

de gs por buracos minsculos para um espao eva-

cuado como mostrado na Figura 49. A efuso acon-

tece sempre que um gs separado do vcuo por

uma barreira porosa. O gs escapa atravs do orif-

cio porque h mais colises do lado da alta presso

do que do lado da baixa presso.

Difuso

Espalhamento de umasubstncia atravs deoutra.

Efuso

Fuga de um gs atra-vs de um orifcio ouburaco

Figura 49 - Efuso de uma molcula de gspor um buraco de alfinete. As molculas es-capam de seu recipiente para um espao eva-cuado apenas quando batem no buraco.(Fonte: Brown, T. L.; et al. Qumica, a cin-cia central, 9 ed. So Paulo: Pearson Prentice

Hall, 2005).

MOLCULAS


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Qumica I

LEI DA EFUSO DE GRAHAM

Em 1846, Thomas Graham, um qumico escocs do sculo XIX,

fez uma srie de experincias sobre a velocidade de efuso de ga-ses. Ele descobriu que temperatura constante, as taxas de efuso de um

gs so inversamente proporcionais raiz quadrada de suas massas molares.

Esta observao conhecida como Lei de Efuso de Graham.

Para dois gases A e B, se as taxas de efuso de duas substncias

so r1e r

2, e suas respectivas massas molares so M

1e M

2, temos:

Lei de Efuso Graham

Lei que afirma que avelocidade de efusode um gs inversa-mente proporcional raiz quadrada de sua

massa molecular.

A equao acima compara as taxas de efuso de dois gases di-

ferentes sob condies idnticas, indicando que o gs mais leve

efunde-se mais rapidamente. A nica maneira de uma molcula de

gs escapar de um recipiente ela bater no buraco. Quando mais

rapidamente as molculas se movem, maior a chance de uma mol-

cula chocar-se no buraco e efundir. Isso implica que a taxa de efuso

diretamente proporcional velocidade das molculas. Como R e

T so constantes, temos a equao:

Como esperado, a partir da lei de Graham, o hlio escapa dos

recipientes pelos buracos minsculos feitos com alfinete com mai-

or rapidez que gases com maior massa molecular.

Quando levamos cabo experincias de efuso a diferentes

temperaturas, constatamos que a velocidade de efuso aumenta


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9aula

quando a temperatura aumentada. Especificamente, para um determi-

nado gs, a velocidade de efuso aumenta com a raiz quadrada da temperatura:

A velocidade de efuso pode ser substituda por velocidade

mdia das molculas. Assim, a velocidade mdia das molculas em um

gs proporcional raiz quadrada da temperatura:

Esta relao muito importante nos ajudar a refinar o nosso

modelo de um gs. Tambm comea a revelar o significado de um

dos conceitos mais difceis de compreender na cincia: a natureza

da temperatura. Vemos que, quando nos referimos a um gs, a

temperatura uma indicao da velocidade mdia das molcu-las, e quanto mais alta a temperatura, maior a velocidade mdia

das molculas.

A DIFUSO E CAMINHO MDIO LIVRE

A difuso, como a efuso, mais rpida para molculas mais

leves que para molculas mais pesadas. Na realidade, a razo das

taxas de difuso de dois gases sob condies experimentais idnti-

cas aproximada pela lei de Graham. Contudo, as colises

moleculares tornam a difuso mais complicada que a efuso.

A difuso dos gases muito mais lenta que as velocidades

moleculares relativas s colises moleculares. Essas colises ocorrem

com bastante freqncia para um gs presso atmosfrica aproxi-

madamente 1010vezes por segundo para cada molcula. As colises

ocorrem porque as molculas de gases reais tm volumes finitos.


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Qumica I

Por causa das colises moleculares, a direo de movimento de

uma molcula de gs varia constantemente. Portanto, a difuso de

uma molcula de um ponto para outro consiste em muitos segmen-

tos retos e curtos porque as colises golpeiam-nas ao redor em dire-es aleatrias. Primeiro as molculas movem-se em uma direo,

depois em outra; em um momento a alta velocidade, no prximo

instante a baixa velocidade.

A distncia mdia percorrida por uma molcula entre as coli-

ses chamada caminho mdio livre. O caminho mdio livre para

as molculas de ar no nvel do mar aproximadamente 60 nm (6 x

10-6cm). A aproximadamente 100 Km de altitude, onde a densida-

de do ar muito mais baixa, o caminho livre mdio cerca de 10

cm, mais ou menos 10 milhes de vezes mais longo que na superf-

cie da Terra.

A TEORIA CINTICA MOLECULAR

Agora temos informaes suficientes para transformar o nosso

modelo qualitativo de um gs em um modelo quantitativo, que podeser usado para fazer predies numricas. A teoria cintica molecular

(a teoria das molculas em movimento) resumida pelas seguintes

afirmaes:

1. Um gs consiste em uma coleo de molculas em movimento

aleatrio contnuo;

2. As molculas de um gs so pontos infinitesimalmente pequenos;

3. As partculas se movem em linha reta at colidirem;

4. As molculas no influenciam umas s outras, exceto durante as

colises.

Assim, na teoria cintica molecular dos gases, imaginamos as

molculas como muito separadas na maior parte do tempo e em mo-

vimento aleatrio incessante. Elas se deslocam sempre em linha reta,

mudando de direo apenas quando colidem com a parede do recipi-

ente ou com outra molcula. As colises mudam a velocidade e a

direo das molculas, como bolas num jogo de sinuca.

Caminho mdio livre

Distncia mdia per-corrida por uma mol-cula de gs entre ascolises.


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9aula

Quando um gs aquecido, suas molculas se movem mais

rapidamente e se chocam mais freqentemente com as pare-

des do recipiente. A teoria cintica dos gases permite obter

as relaes quantitativas entre presso e velocidade das mo-lculas.

Comeamos com uma amostra de gs supondo, inicialmen-

te, que todas as molculas esto movimentando-se com a mes-

ma velocidade. Removeremos esta condio mais tarde. As

molculas chocam se com uma das paredes do recipiente. Se

calcularmos com que freqncia estes impactos ocorrem e

que fora eles exercem na parede, podemos calcular a pres-

so resultante (Fig. 50).

Para calcular esta fora, usamos a segunda lei de Newton: for-

a igual velocidade de mudana de momento de uma partcula.

Momento o produto da massa pela velocidade (m x V), ento,

se uma molcula de massa mmovimenta-se com uma velocidade

vx, paralela ao lado de uma caixa que chamamos de x, seu momento

linear antes que toque a parede direita mvx(Fig. 51). Imediata-

mente aps a coliso, o momento da molcula mvx, porque a

Figura 50: A presso de um gs provocada pelas colises dasmolculas de gs com as paredes de seus recipientes.Fonte: Qumica: A cincia central.


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Qumica I

velocidade mudou paravx. A mudana no momento da molcula

, ento, 2mvx

em cada coliso.

A seguir, calcularemos a velocidade total de mudana do mo-

mento para todas as molculas. Nesta etapa, consideramos um in-

tervalo de tempo t e comeamos calculando o nmero total de

colises neste intervalo. Uma molcula com velocidade vxpode des-

locar-se a uma distncia vxtno intervalo t.

Portanto, todas as molculas dentro de um intervalo de distncia

vxtda parede e movimentando-se nesta direo, se chocaro com a

parede. Se a rea da parede A, todas as partculas no volumeAvxtalcanaro a parede se estiverem se movimentando na sua direo.

Suponhamos que o nmero total de partculas no recipiente

sejaNe que o volume do recipiente seja V. O nmero de molcu-

las no volume ser dado pela seguinte equao:

V

tNAvNx

V

tAvMolculasdeNmero xx

=

=

Figura 51 - Na teoria cintica dos gases, a presso surge da foraexercida sobre as paredes do recipiente pelo choque das molcu-las, que so defletidas. necessrio determinar a fora de cadaimpacto e o nmero de impactos em dado intervalo de tempo.(Fonte: Brown, T. L.; et al. Qumica, a cincia central, 9 ed. SoPaulo: Pearson Prentice Hall, 2005).


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9aula

OS GASES REAIS: DESVIOS DOCOMPORTAMENTO IDEAL

Os experimentos de Boyle, Charles e Gay-Lussac foram fei-tos h mais de dois sculos. Desde ento, os qumicos tm en-

contrado que as leis que Metade das molculas na caixa est se

movendo para a direita e metade para a esquerda. Portanto, o

nmero mdio de colises com a parede no intervalo t meta-

de do nmero no volumeAvxt, ou:

V

tNAvColisesdeNmero x

2

=

A mudana total de momento no intervalo a mudana para

uma molcula 2mvx, multiplicada pelo nmero total de colises:

V

tNmAvmvx

V

tNAvmomentonototalMudana xx

x =

=

2

22

Neste ponto, podemos achar a velocidade de mudana de mo-

mento dividindo esta mudana de momento total pelo intervalo t

durante o qual isto acontece:

V

NmAv

tV

tNmAvmomentodemudanadeVelocidade xx

22

=

=

Usamos a segunda lei de Newton para identificar esta veloci-

dade de mudana de momento com a fora exercida na parede:

V

NmAvFora x

2

=

Segue que a presso, fora dividida pela rea Ana qual a fora

atua, :

V

Nmv

VA

NmAvpresso xx

22

==


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Qumica I

Agora, admitimos o fato de que nem todas as molculas na

amostra esto se movendo com a mesma velocidade. Para obter a

presso detectada, P, precisamos usar o valor mdio de vx

2, em vez

do prprio vx2

. As mdias so, geralmente, simbolizadas por parn-teses angulares, assim escrevemos:

V

vNmP

x

2

=

onde2xv o valor mdio de vx

2para todas as molculas da

amostra.

Neste estgio, relacionamos raiz quadrada da veloci-

dade quadrtica mdia, c =2xv

1/2

, a raiz quadrada da mdia dos

quadrados das velocidades moleculares.

Primeiro, notamos que a velocidade de uma nica molcula, v,

est relacionada velocidade paralela s direes x, y e z por:

Portanto,velocidade mdia quadrtica (vmq) :

A velocidade quadrtica mdia importante porque a energia

cintica mdia de gs, , est relacionada diretamente a c2:

= 12mc2

onde, m a massa da molcula. A massa no varia com a tem-

peratura. Portanto, o aumento na energia cintica mdia me-

dida que a temperatura aumenta implica que a velocidade (e

tambm a velocidade mdia) das molculas aumente similar-

mente conforme o aumenta temperatura.

Exemplo:Calculando a raiz quadrada da velocidade quadrtica

mdia de molculas de gs temos;

Raiz quadrada da m-dia das velocidadesquadrticas das mol-culas de gs em umaamostra gasosa.

locidade mdia quadrtica


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9aula

AS FORAS INTERMOLECULARES

Para explicar as divergncias da lei do gs ideal, necessario

procurar as caractersticas das molculas dos gases reais que so ig-

noradas pela teoria cintica molecular. Aquela teoria considera que

as molculas no interagem e que so pontos infinitesimais.

Assim, para melhorar a teoria, precisamos

ver o que as interaes representam e levar em

conta que as molculas tm um tamanho defi-

nido. De fato, estas duas caractersticas estorelacionadas, porque quando dizemos que uma

molcula tem um tamanho definido, queremos

dizer que elas exercem foras repulsivas. Quan-

do voc toca um objeto, sente seu tamanho e for-

ma porque seus dedos no podem penetrar nele,

isto devido s foras repulsivas que os tomos

do objeto exercem nos tomos dos seus dedos.

Foras intermoleculares so as atraes

e repulses entre molculas.

Todas as molculas atraem umas as outras quan-

do esto separadas por poucos dimetros

moleculares. Porm, elas se repelem assim que suas

nuvens de eltrons entram em contato. A Figura 52,

mostra como a energia potencial de uma molcula

varia com sua distncia a uma segunda molcula.

A massa molar de molculas de N2 28,02 g mol-1

(correspondendo a 2,802x10-2kg mol-1). Assim, a raiz quadrada da

velocidade quadrtica mdia das molculas de nitrognio em ar a

20 oC (293 K) :

( ) 12/1

12

11

51110802,2

293)3145,8(3

=

= sm

molkgx

KxmolKJxc

c = 1,840 km.h-1

Figura 52: Variao da energia potencial deuma molcula quando ela se aproxima deoutra molcula. A energia potencial au-menta drasticamente assim que as duasmolculas entram em contato. Uma equa-o usada para descrever esse comporta-mento o potencial de Lennard-Jone.(Fonte: Brown, T. L.; et al. Qumica, a ci-ncia central, 9 ed. So Paulo: PearsonPrentice Hall, 2005).


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Qumica I

Em separaes mdias, sua energia potencial mais baixa que

quando esto infinitamente longe. Atraes sempre abaixam a ener-

gia potencial de um objeto. Quando as molculas entram em conta-

to, a energia potencial comea a subir, porque repulses sempreaumentam a energia potencial.

Como sabemos que h atraes e repulses entre molculas?

Primeiro, os gases se condensam a lquidos quando resfriados ou

comprimidos, assim suas molculas tm de atra-

ir-se entre si. Segundo, lquidos so muito dif-

ceis de comprimir, assim, deve haver poderosas

foras se opondo a que as molculas sejam con-

finadas a um pequeno volume.

Um modo de investigar as foras

intermoleculares medir o fator de compresso,

Z, o qual definido como:

Podemos obter algum conhecimento sobreo significado de Z notando que o volume molar

de um gs ideal RT/P. Assim, outro modo de

expressar Z como a relao do volume molar

real do gs com o volume molar que teria um

gs ideal na mesma presso e temperatura.

O fator de compresso de um gs ideal

1, assim, divergncias de Z = 1 um sinal de

no-idealidade. A Figura 53 mostra a variao

experimental de Z para vrios gases.

Vemos que todos os gases divergem de Z

= 1 quando a presso elevada. Alguns gases, como hidrognio,

tm Z > 1 para todas as presses. Para estes gases, as repulses

so mais importantes que as atraes, e o volume molar maior

que o esperado para um gs ideal, porque as repulses tendem a

manter as molculas separadas.

Figura 53 - Grfico do fator de compresso,Z, de alguns gases em funo da presso.Para um gs ideal Z= 1 em todas as pres-ses. Para alguns gases reais, nos quais asatraes intermoleculares so muito fra-cas, como H2, Z sempre maior do que 1.Para a maior parte dos gases, as foras atra-tivas dominam em presses baixas e Z 1 para todos os gases.(Fonte: Brown, T. L.; et al. Qumica, a ci-ncia central, 9 ed. So Paulo: PearsonPrentice Hall, 2005).


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A maioria dos gases, como a amnia, tem Z < 1 a baixas

presses. Para estes gases, as atraes so mais importantes que

as repulses, e o volume molar menor que para um gs ideal,

porque atraes tendem a reunir molculas. Podemos ento, re-sumidamente, definir:

Gases reais consistem em tomos ou molculas com atraes e

repulses intermoleculares. As atraes tm um alcance maior que

as repulses. O fator de compresso uma medida da natureza e

efeito das foras intermoleculares.

A EQUAO DE VAN DE WAALS

O cientista holands Johannes van der Waals investigou mui-

tos gases reais. Com base em suas observaes, ele props uma

equao simples que d predies mais precisas que a lei do gs

ideal. A equao de van der Waals:

( ) nRTnbVV

n

aP 2

2

=

+

As constantes de van der Waals, a e b, so nicas para cada

gs e so determinadas experimentalmente (Tab. 14). O

parmetro a representa o papel das atraes, assim relativa-

mente grande para molculas que se atraem fortemente. O

parmetro brepresenta o papel das repulses, pode ser pensado

como representando o volume de uma molcula individual.

Os papis das constantes ficam mais claros quando reorgani-

zamos a equao de van der Waals em:

2

2

Vn

anbV

nRTP

=

Equao de Van Der Waals

Equao de estadopara gases no ideais. baseada na adio decorrees equao

dos gases ideais. Ostermos de correo ex-plicam as foras inter-moleculares de atraoe os volumes ocupa-dos pelas prprias mo-lculas de gs.


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Qumica I

Os valores dessas constantes para vrios gases esto rela-

cionados na Tabela 14. Observe que os valores tanto de a

quanto de b aumentam com o aumento da massa molecular e

da complexidade de sua estrutura. As molculas maiores, mais

massivas, no apenas tm volumes maiores como tambm

tendem a ter foras atrativas intermoleculares mais fortes.A equao de van der Waals apenas uma das muitas equa-

es de estado que foram propostas. Uma das mais utilizadas

a equao do virial:

+++= .....

VC

VB

1nRTPV2MM

Os coeficientes B, C etc. so chamados segundo coeficien-

te do virial; terceiro coeficiente do virial, e assim por diante.

Os coeficientes do virial, que dependem da temperatura, so

encontrados ajustando dados experimentais equao do virial.

A equao do virial muito mais geral do que a de van der Waals,

porm muito mais difcil de ser usada para fazer predies.

Tabela 14- Constantes de van der Waalspara molculas de gs.


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9aula

ATIVIDADES

1. Para determinar a massa molar de um clorofluorcarbono ga-

soso (CFC) sintetizado para uso em um sistema de refrigerao,foi encontrado que a efuso de 25 ml do gs, por uma barreira

porosa, leva 65 s. A efuso do mesmo volume de argnio ocorre

em 38 s, sob as mesmas condies. Qual a massa molar do CFC?

Resoluo: A velocidade de efuso inversamente propor-

cional ao tempo gasto para um determinado volume do gs

efundir. Quanto mais rpida a efuso, menor o tempo gasto.

Combinando esta idia com a Lei de Graham:

Ademolarmassa

Bdemolarmassa

AdeefusodeTempo

BdeefusodeTempo

=

Essa expresso pode ser rearranjada para obter a massa molar de

um gs em termos da massa molar conhecida do segundo gs.

2

=

ArdeefusoparaTempo

CFCdeefusoparaTempo

ArdemolarMassa

CFCdemolarMassa

Como a massa molar do Ar 39,95 g mol-1, podemos concluir que

a massa molar do CFC :

Massa molar do CFC = (65 s/38 s)2x (39,95 g mol-1)

= 1,2 x 102g mol-1.

2. Investigadores estudando as propriedades fsicas de um gs que

seria usado como um refrigerante em uma unidade de ar-

condicionado precisaram calcular sua presso quando 1,50 mol foi

confinado em 5,00 L a 0 oC. Das tabelas de coeficientes de van der

Waals, eles sabiam que a = 16, 2 L2mol atm-2e b


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Qumica I

COMENTRIO SOBRE AS ATIVIDADES

1. Assim, o CFC pode ser o CCl2F

2, que tem esta massa molar

2. Um gs ideal sob as mesmas condies tem uma presso

de 6,72 atm.

= 8,4 x 10 -2 L mol -1 . Ento, a presso pode ser obtida da

equao acima como:

2

2

V

n

anbV

nRT

P =

=

2

222

12

11

)L00,5()mol50,1(

x)molatmL2,16(

)molL10x4,8x)mol50,1(L00,5)K273(x)molKatmL082058,0(x)mol50,1(

( )2

2

2

)00,5(

)50,1(xatm2,16

)10x4,8(x)50,1(00,5

)273(x)atm082058,0(x)50,1(

=

= 5,44 atm

ATIVIDADES

1. Qual(is) propriedade(s) de gases voc pode apontar para dar suporte

suposio de que a maioria do volume em um gs espao vazio?

2. (a) Coloque os seguintes gases em ordem crescente de velocida-

de molecular mdia a 300 K: CO2, N

2O, HF, F

2, H

2. (b) Calcule e

compare as velocidades mdias quadrticas das molculas de H2e

CO2a 300 K.

3. Estime a raiz quadrada da velocidade quadrtica mdia de mol-

culas de gua no vapor sobre gua em ebulio a 100 0C.

4. Suponha ter dois recipientes de 1 L, um contendo N2nas CNTP,

o outro contendo CH4nas CNTP. Como esses sistemas se compa-


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9aula

ram com relao: (a) ao nmero de molculas; (b) densidade; (c)

energia cintica mdia das molculas; (d) taxa de efuso por um

vazamento por buraco de alfinete?

5. O Sulfeto de arsnio (III) sublima-se facilmente, mesmo abaixode seu ponto de fuso de 320 oC. Descobre-se que as molculas da

fase de vapor efundem por um buraco minsculo a 0,28 vezes a

taxa de efuso dos tomos de Ar nas mesmas condies de tempe-

ratura e presso. Qual a frmula molecular do sulfeto de arsnio

(III) na fase gasosa?

6. (a) Sob quais condies experimentais de temperatura e presso

os gases em geral se comportam no idealmente? (b) Quais as duas

propriedades ou caractersticas das molculas de gs que fazem com

que elas se comportem de forma pouco ideal?

7. Calcule a razo entre as taxas de efuso de N2e O

2.

8) Se 1,00 mol de um gs ideal estivesse confinado em um volume

de 22,41 L a 0,0 oC, exerceria uma presso de 1,00 atm. Use a

equao de van der Waals e as constantes da Tabela 1 para estimar

a presso exercida por 1,00 mol de Cl2(g)

em 22,41 L a 0,0 oC.

9. Calcule a presso que o CCl4exercer a 40 oC se 1,00 mol ocupa28,0 L, supondo que (a) o CCl

4obedece equao do gs ideal; (b)

o CCl4obedece equao de van der Waals. (Os valores para as

constantes so dados na Tabela 1).

10. Um tanque de 10,0 L contendo 25 mol de O2 armazenado em

uma loja de artigos de mergulho a 25 oC. Use os dados da Tabela 1

e a equao de van der Waals para calcular a presso no tanque.


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Qumica I

Na teoria cintica molecular dos gases, supe-se que ostomos ou molculas que constituem os gases so mas-sas pontuais que se movem ao redor com uma energia cintica m-

dia, proporcional temperatura do gs.A teoria cintica molecular leva equa-

o do gs ideal e ajuda-nos a explicar tais pro-

priedades dos gases como a efuso, pelas aber-

turas minsculas, e tambm a difuso.

Os gases reais so excees ao comportamento ideal, basica-

mente porque as molculas de gs tm volume finito e porque as

foras atrativas existem entre as molculas. A equao de van de

Waalsfornece uma explicao mais acurada do comportamento de

gs real a altas presses e baixas temperaturas.

CONCLUSO

Experimento com gases (Fonte: http://www.qmc.ufsc.br).


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9aula

RESUMO

A teoria cintica molecular explica as propriedades de um gs

ideal em termos de conjunto de suposies sobre a natureza dosgases: as molculas esto em movimento catico contnuo; o

volume das molculas de gs desprezvel se comparado ao volume

do recipiente; as molculas de gs no tm foras atrativas entre elas;

suas colises so elsticas e a energia cintica mdia das molculas

de gs proporcional temperatura absoluta. A partir da teoria cintica

molecular, a taxa na qual um gs sofre efuso (escape atravs de um

buraco minsculo para um vcuo) inversamente proporcional raiz

quadrada de sua massa molar. A difuso de um gs por um espao ocu-

pado por um segundo gs outro fenmeno relacionado s velocida-

des nas quais as molculas movimentam-se. Desvios do comporta-

mento ideal aumentam em magnitude medida que a presso aumenta

e a temperatura diminui. Os gases reais desviam do comportamento

ideal porque as molculas possuem volume finito e sofrem foras atra-

tivas uma pelas outras nas colises. A equao de van der Waals uma

equao de estado para gases que modifica a equao do gs idealpara explicar o volume molecular intrnseco e as foras moleculares.

REFERNCIAS

ATKINS, P.; JONES, L. Princpios de Qumica. Questionando a

vida moderna e o meio ambiente. 3 ed. PortoAlegre: Bookman, 2006.

BROWN, T. L. et al Qumica: uma cincia central. 9 ed. So Paulo:

Prentice Hall, 2005.

KOTZ, J. C.; TREICHEL JR., P. M. Qumica Geral.v. 1 e 2. 5 ed.

So Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2003.

MAHAN, B. M.; MYERS, R. J. Qumica: um curso universitrio. 4

ed. So Paulo: Edgard Blucher, 1995.

RUSSEL, J. B. Qumica Geral. v. 1 e 2. So Paulo: Makron Books

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quimica i aula 9

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