{"id":2479,"date":"2016-10-17T11:21:47","date_gmt":"2016-10-17T11:21:47","guid":{"rendered":"http:\/\/blog.maxieduca.com.br\/?p=2479"},"modified":"2019-05-09T17:11:44","modified_gmt":"2019-05-09T17:11:44","slug":"gases-e-suas-aplicacoes","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.maxieduca.com.br\/blog\/quimica\/gases-e-suas-aplicacoes\/","title":{"rendered":"Dicas importantes e os conceitos sobre o estudo dos Gases e suas aplica\u00e7\u00f5es"},"content":{"rendered":"

Voc\u00ea sabe como os gases se comportam?<\/span><\/p>\n

E al\u00e9m disso, voc\u00ea tem ideia do que costuma ser cobrado nos concursos p\u00fablicos sobre este assunto?<\/span><\/p>\n

Verifique a seguir o que voc\u00ea precisa ficar atento para sair bem nas quest\u00f5es.<\/span><\/p>\n

\"gases\"<\/a><\/span><\/p>\n

\u00a0<\/span><\/p>\n

O\u00a0estudo<\/strong><\/em>\u00a0do comportamento dos\u00a0gases<\/strong><\/em>\u00a0deve ser feito sempre a partir de suas tr\u00eas vari\u00e1veis de estado: press\u00e3o, temperatura e volume.<\/span><\/p>\n

\u00a0<\/em><\/strong><\/span><\/p>\n

Equa\u00e7\u00e3o geral dos gases<\/strong><\/span><\/h2>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

Todo g\u00e1s \u00e9 constitu\u00eddo de part\u00edculas (mol\u00e9culas) que est\u00e3o em cont\u00ednuo movimento desordenado. Esse movimento de um grande n\u00famero de mol\u00e9culas provoca colis\u00f5es entre elas e, por isso, sua trajet\u00f3ria n\u00e3o \u00e9 retil\u00ednea num espa\u00e7o apreci\u00e1vel, mas sim caminham em ziguezague. Essas colis\u00f5es podem ser consideradas perfeitamente el\u00e1sticas. O estado em que se apresenta um g\u00e1s, sob o ponto de vista microsc\u00f3pico, \u00e9 caracterizado por tr\u00eas vari\u00e1veis: press\u00e3o, volume e temperatura. S\u00e3o denominadas vari\u00e1veis de estado.<\/span><\/p>\n

<\/h3>\n

 <\/p>\n

I. <\/strong><\/span>Volume<\/em><\/strong><\/span><\/h3>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

\"volume\"<\/a><\/span><\/p>\n

 <\/p>\n

O volume de qualquer subst\u00e2ncia \u00e9 o espa\u00e7o ocupado por esta subst\u00e2ncia. No caso dos gases, o volume de uma dada amostra \u00e9 igual ao volume do recipiente que a cont\u00e9m. As unidades usuais de volume s\u00e3o:<\/span><\/p>\n

– litro (L),<\/span><\/p>\n

– mililitro (ml),<\/span><\/p>\n

– metro c\u00fabico (m3<\/sup>),<\/span><\/p>\n

– dec\u00edmetro c\u00fabico (dm3<\/sup>) e<\/span><\/p>\n

– cent\u00edmetro c\u00fabico (cm3<\/sup>).<\/span><\/p>\n

<\/h3>\n

 <\/p>\n

<\/h3>\n

II. Temperatura<\/em><\/strong><\/span><\/h3>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

\"temperatura\"<\/a><\/span><\/p>\n

\u00c9 a medida do grau de agita\u00e7\u00e3o t\u00e9rmica das part\u00edculas que constituem uma subst\u00e2ncia. No estudo dos gases, \u00e9 utilizada a escala absoluta ou Kelvin (K) e, no Brasil, a escala usual \u00e9 a Celsius ou cent\u00edgrado (\u00b0C). Portanto, para transformar graus Celsius (t) em Kelvin, temos:<\/span><\/p>\n

<\/h3>\n

 <\/p>\n

<\/h3>\n

III. Press\u00e3o<\/em><\/strong><\/span><\/h3>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

\"pressao\"<\/a><\/span><\/p>\n

A press\u00e3o \u00e9 definida como for\u00e7a por unidade de \u00e1rea. No estado gasoso, a press\u00e3o \u00e9 o resultado do choque de suas mol\u00e9culas contra as paredes do recipiente que as cont\u00e9m. A medida da press\u00e3o de um g\u00e1s \u00e9 feita atrav\u00e9s de um aparelho chamado man\u00f4metro. O man\u00f4metro \u00e9 utilizado na medida da press\u00e3o dos gases, dentro de recipientes fechados.<\/span><\/p>\n

<\/h2>\n

<\/h2>\n

 <\/p>\n

Leis F\u00edsicas dos Gases<\/strong><\/span><\/h2>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

\"leis-fisicas<\/a><\/span><\/p>\n

Uma dada massa de g\u00e1s sofre uma transforma\u00e7\u00e3o quando ocorrem varia\u00e7\u00f5es nas suas vari\u00e1veis de estado. Come\u00e7amos o estudo modificando-se apenas duas das grandezas e a outra se mant\u00e9m constante.<\/span><\/p>\n

\u00a0<\/em><\/strong><\/span><\/p>\n

Lei de Boyle-Mariotte<\/strong><\/span><\/h2>\n

\u00a0<\/em><\/span><\/p>\n

\u201c\u00c0 temperatura constante, uma determinada massa de g\u00e1s ocupa um volume inversamente proporcional \u00e0 press\u00e3o exercida sobre ele\u201d.<\/em><\/span><\/p>\n

Esta transforma\u00e7\u00e3o gasosa, onde a temperatura \u00e9 mantida constante, \u00e9 chamada de transforma\u00e7\u00e3o isot\u00e9rmica<\/strong>.<\/strong><\/span><\/p>\n

<\/h2>\n

 <\/p>\n

<\/h2>\n

Experi\u00eancia da Lei de Boyle-Mariotte<\/strong><\/span><\/h2>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

\"lei-de-boyle\"<\/a><\/span><\/p>\n

A lei de Boyle-Mariotte pode ser representada por um gr\u00e1fico press\u00e3o-volume. Neste gr\u00e1fico, as abscissas representam a press\u00e3o de um g\u00e1s, e as ordenadas, o volume ocupado.<\/span><\/p>\n

\"grafico-boyle\"<\/a><\/span><\/p>\n

A curva obtida \u00e9 uma hip\u00e9rbole, cuja equa\u00e7\u00e3o representativa \u00e9 PV = constante. Portanto, podemos representar:<\/span><\/p>\n

\"equacao-pressao\"<\/a><\/span><\/p>\n

<\/h2>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

<\/h2>\n

Lei de Charles\/Gay-Lussac<\/strong><\/span><\/h2>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

\u201c\u00c0 press\u00e3o constante, o volume ocupado por uma massa fixa de g\u00e1s \u00e9 diretamente proporcional \u00e0 temperatura absoluta.<\/em>“<\/span><\/p>\n

Esta transforma\u00e7\u00e3o gasosa, onde a press\u00e3o \u00e9 mantida constante, \u00e9 chamada de transforma\u00e7\u00e3o isob\u00e1rica<\/strong>.<\/strong> As rela\u00e7\u00f5es entre volume e temperatura podem ser representadas pelo esquema:<\/span><\/p>\n

\u00a0<\/a><\/span><\/p>\n

\"lei-de-charles-lussac\"<\/a><\/span><\/p>\n

Graficamente, encontramos:<\/span><\/p>\n

\"grafico-gay-lussac\"<\/a><\/span><\/p>\n

\u00a0<\/a><\/span><\/p>\n

A reta obtida \u00e9 representada pela equa\u00e7\u00e3o: V = (constante) \u00b7 T ou V\/T = constante<\/span><\/p>\n

Com isso, ficamos com:<\/span><\/p>\n

\"formula-gay-lussac\"<\/a><\/span><\/p>\n

<\/h2>\n

 <\/p>\n

Lei de Charles\/Gay-Lussac<\/strong><\/span><\/h2>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

\u201cA volume constante, a press\u00e3o exercida por uma determinada massa fixa de g\u00e1s \u00e9 diretamente proporcional \u00e0 temperatura absoluta.<\/em>\u201d<\/span><\/p>\n

Esta transforma\u00e7\u00e3o gasosa, onde o volume \u00e9 mantido constante, \u00e9 denominada de transforma\u00e7\u00e3o isoc\u00f3rica<\/strong>,<\/strong> isom\u00e9trica<\/strong> ou<\/strong> isovolum\u00e9trica<\/strong>.<\/strong> As rela\u00e7\u00f5es entre press\u00e3o e temperatura s\u00e3o representadas a seguir:<\/span><\/p>\n

\"lei-charles-lussac\"<\/a><\/span><\/p>\n

Graficamente, encontramos:<\/span><\/p>\n

\"grafico-charles-lussac\"<\/a><\/span><\/p>\n

A reta obtida \u00e9 representada pela equa\u00e7\u00e3o: P = (constante) \u00b7 T ou P\/T = constante<\/span><\/p>\n

Com isso, ficamos com:<\/span><\/p>\n

\"formula-charles-gay-lussac\"<\/a><\/span><\/p>\n

<\/h2>\n

<\/h2>\n

G\u00e1s Perfeito ou Ideal<\/strong><\/span><\/h2>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

\u00a0<\/em><\/strong><\/span><\/p>\n

Obedece rigorosamente \u00e0s Leis F\u00edsicas dos Gases em quaisquer condi\u00e7\u00f5es de temperatura e press\u00e3o.<\/span><\/p>\n

<\/h2>\n

 <\/p>\n

G\u00e1s Real<\/strong><\/span><\/h2>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

\u00a0<\/em><\/strong><\/span><\/p>\n

N\u00e3o segue o comportamento do g\u00e1s ideal, principalmente em press\u00f5es muito altas e\/ou em temperaturas baixas, porque ocorre alta redu\u00e7\u00e3o de volume e as part\u00edculas, muito pr\u00f3ximas, passam a interferir umas no movimento das outras. Um g\u00e1s real aproxima-se do comportamento de um g\u00e1s ideal \u00e0 medida que diminui a press\u00e3o e aumenta a temperatura.<\/span><\/p>\n

<\/h2>\n

 <\/p>\n

<\/h2>\n

Equa\u00e7\u00e3o Geral dos Gases<\/strong><\/span><\/h2>\n

 <\/p>\n

\u00a0<\/em><\/strong><\/span><\/p>\n

Esta equa\u00e7\u00e3o \u00e9 utilizada quando ocorre transforma\u00e7\u00e3o gasosa em que as tr\u00eas vari\u00e1veis de estado (P, V<\/em> e T<\/em>) se modificam simultaneamente. Ela \u00e9 obtida por meio da rela\u00e7\u00e3o matem\u00e1tica entre as transforma\u00e7\u00f5es gasosas estudadas anteriormente.<\/span><\/p>\n

\"formula-equacao-geral\"<\/a><\/span><\/p>\n

\"grafico-transformacoes-gasosas\"<\/a><\/span><\/p>\n

Condi\u00e7\u00f5es Normais de Temperatura e Press\u00e3o (CNTP, CN ou TPN)<\/span><\/p>\n

S\u00e3o definidas como condi\u00e7\u00f5es normais de temperatura e press\u00e3o quando o g\u00e1s \u00e9 submetido a uma press\u00e3o de 1 atm e \u00e0 temperatura de 0 \u00b0C. Portanto, podemos colocar:<\/span><\/p>\n

P = 1 atm = 760 mmHg<\/span><\/p>\n

T = 0 \u00b0C = 273 K<\/span><\/p>\n

\u201cVolumes iguais de gases quaisquer, \u00e0 mesma temperatura e press\u00e3o, encerram o mesmo n\u00famero de mol\u00e9culas\u201d<\/em><\/strong><\/span><\/p>\n

<\/h2>\n

Lei de Avogadro<\/strong><\/span><\/h2>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

\"lei-avogadro\"<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

Sendo n<\/strong> a quantidade em mols de cada g\u00e1s, podemos concluir que:<\/span><\/p>\n

\"formula-mols\"<\/a><\/span><\/p>\n

Determinou-se experimentalmente o volume ocupado por 1 mol de qualquer g\u00e1s nas CNTP e foi encontrado o valor aproximadamente igual a 22,4 L. Portanto, podemos dizer que:<\/span><\/p>\n

\u00a0<\/strong><\/span><\/p>\n

<\/h2>\n

Equa\u00e7\u00e3o de Clapeyron<\/strong><\/span><\/h2>\n

 <\/p>\n

\u00a0<\/em><\/strong><\/span><\/p>\n

As leis de Boyle e Charles\/Gay-Lussac podem ser combinadas com a lei de Avogadro para relacionar volume, press\u00e3o, temperatura e quantidade em mols de um g\u00e1s. Tal rela\u00e7\u00e3o \u00e9 chamada de equa\u00e7\u00e3o de estado de um g\u00e1s. Ela pode ser encontrada das seguintes formas:<\/span><\/p>\n

Lei de Boyle-Mariotte<\/em><\/strong><\/span><\/p>\n

V<\/em> \u00e9 proporcional a \u00a0quando T<\/em> e n<\/em> s\u00e3o constantes.<\/span><\/p>\n

Lei de Charles\/Gay-Lussac<\/em><\/strong><\/span><\/p>\n

V<\/em> \u00e9 proporcional a T<\/em> onde P<\/em> e n<\/em> s\u00e3o constantes.<\/span><\/p>\n

P<\/em> \u00e9 proporcional a T<\/em> onde V<\/em> e n<\/em> s\u00e3o constantes.<\/span><\/p>\n

Lei de Avogadro<\/strong><\/span><\/p>\n

V<\/em> \u00e9 proporcional a n<\/em> quando T<\/em> e P<\/em> s\u00e3o constantes. Agrupando as quatro express\u00f5es encontramos:<\/span><\/p>\n

V<\/em> \u00e9 proporcional a \u00a0\u00b7 (T<\/em>) \u00b7 (n<\/em>) ou<\/span><\/p>\n

V = R \u00b7<\/em> \u00a0<\/em>\u00b7 (T) \u00b7 (n),<\/em> onde R<\/em> representa a constante de proporcionalidade e \u00e9 chamada de constante universal dos gases. A equa\u00e7\u00e3o de estado pode ent\u00e3o ser representada por:<\/span><\/p>\n

\"clapeyron\"<\/a><\/span><\/p>\n

Esta equa\u00e7\u00e3o tamb\u00e9m \u00e9 denominada de equa\u00e7\u00e3o de Clapeyron<\/strong>, em homenagem ao f\u00edsico franc\u00eas que a determinou. A constante R<\/em> pode assumir dois valores distintos, de acordo com a unidade de press\u00e3o utilizada, dentre os quais temos:<\/span><\/p>\n

\"constante-r\"<\/a><\/span><\/p>\n

<\/h2>\n

 <\/p>\n

<\/h2>\n

 <\/p>\n

Misturas gasosas<\/strong><\/span><\/h2>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

\"misturas-gasosas\"<\/a><\/span><\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

As misturas gasosas s\u00e3o muito comuns no cotidiano. \u00c9 poss\u00edvel descobrir sua press\u00e3o e volume total atrav\u00e9s das press\u00f5es e volumes parciais dos gases componentes da mistura.<\/span><\/p>\n

Estamos cercados mais por misturas de gases do que por gases isolados. O ar que respiramos \u00e9 um exemplo de mistura de v\u00e1rios gases, sendo que os principais s\u00e3o o nitrog\u00eanio (N2<\/sub>), que corresponde a cerca de 80% do ar; e o oxig\u00eanio (O2<\/sub>), que \u00e9 quase 20%.<\/span><\/p>\n

Visto que s\u00e3o t\u00e3o presentes em nosso cotidiano, \u00e9 necess\u00e1rio analisar duas grandezas importantes quando se trata de misturas gasosas, que s\u00e3o: press\u00e3o parcial e volume parcial. A seguir, ambos ser\u00e3o explicados:<\/span><\/p>\n

1. Press\u00e3o parcial dos gases:<\/u><\/span><\/strong><\/h3>\n

\u00a0<\/u><\/span><\/p>\n

A press\u00e3o parcial de um g\u00e1s \u00e9 a press\u00e3o que ele exerceria se estivesse sozinho, nas mesmas condi\u00e7\u00f5es de temperatura e volume da mistura.<\/span><\/p>\n

Segundo Dalton, a soma das press\u00f5es parciais dos gases que formam a mistura resulta na press\u00e3o total (p) da mistura. Por exemplo, se a press\u00e3o do ar for de 1,0 atm, a press\u00e3o parcial do N2 ser\u00e1 de 0,8 (80% da press\u00e3o total) e a press\u00e3o parcial de O2<\/sub> ser\u00e1 igual a 0,2 % (20% da press\u00e3o total da mistura).<\/span><\/p>\n

Essa Lei de Dalton \u00e9 mostrada tamb\u00e9m pela fra\u00e7\u00e3o em quantidade de mat\u00e9ria (X). Essa fra\u00e7\u00e3o no caso do nitrog\u00eanio \u00e9 dada por 0,8 mol.<\/span><\/p>\n

1,0 mol<\/span><\/p>\n

PN2<\/sub>= p . XN2<\/sub><\/span><\/p>\n

PN2<\/sub>= 1,0 atm . 0,8 = 0,8 atm.<\/span><\/p>\n

Pode-se tamb\u00e9m calcular cada press\u00e3o parcial por meio da equa\u00e7\u00e3o de estado dos gases:<\/span><\/p>\n

\"formula-pressao-parcial\"<\/a><\/span><\/p>\n

Equa\u00e7\u00e3o de estado dos gases: PV = nRT<\/span><\/p>\n

<\/h3>\n

 <\/p>\n

2.Volume parcial dos gases:<\/u><\/span><\/strong><\/h3>\n

\u00a0<\/u><\/span><\/p>\n

Similarmente \u00e0 press\u00e3o parcial, o volume parcial corresponde ao volume que um g\u00e1s ocupa nas condi\u00e7\u00f5es de temperatura e press\u00e3o da mistura.<\/span><\/p>\n

A Lei de Amagat diz que a soma dos volumes parciais \u00e9 igual ao volume total, assim como o caso da press\u00e3o visto anteriormente. Por isso, usamos a equa\u00e7\u00e3o de estado dos gases, com a \u00fanica diferen\u00e7a que agora se coloca o volume parcial do g\u00e1s e n\u00e3o a press\u00e3o:<\/span><\/p>\n

\"volume\"<\/a><\/span><\/p>\n

Tamb\u00e9m \u00e9 poss\u00edvel calcular o volume parcial de cada g\u00e1s componente da mistura por meio da fra\u00e7\u00e3o em quantidade de mat\u00e9ria.<\/span><\/p>\n

\u00a0<\/strong><\/span><\/p>\n

E ai gostou? Ou melhor, compreendeu um pouco sobre o comportamento e a equa\u00e7\u00e3o dos gases?<\/em><\/strong><\/span><\/p>\n

Usamos este post para auxiliar seus estudos e facilitar sua compreens\u00e3o. <\/em><\/strong><\/span><\/p>\n

Boa sorte em sua caminhada rumo a aprova\u00e7\u00e3o em um concurso p\u00fablico!!<\/em><\/strong><\/span><\/p>\n

\u00a0<\/em><\/strong><\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Todo g\u00e1s \u00e9 constitu\u00eddo de part\u00edculas (mol\u00e9culas) que est\u00e3o em cont\u00ednuo movimento desordenado. Esse movimento de um grande n\u00famero de mol\u00e9culas provoca colis\u00f5es entre elas e, por isso, sua trajet\u00f3ria n\u00e3o \u00e9 retil\u00ednea num espa\u00e7o apreci\u00e1vel, mas sim caminham em ziguezague. <\/p>\n","protected":false},"author":48,"featured_media":2506,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[84],"tags":[],"acf":[],"yoast_head":"\nEstudo do conceito dos gases e suas aplica\u00e7\u00f5es<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"O estudo do comportamento dos gases deve ser feito sempre a partir de suas tr\u00eas vari\u00e1veis de estado: press\u00e3o, temperatura e volume.\" \/>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/www.maxieduca.com.br\/blog\/quimica\/gases-e-suas-aplicacoes\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"pt_BR\" \/>\n<meta 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