GASES

QUIMICA GERAL II
Engenharia Civil

Professor: Oscar Nestor

GASES: Introdução
Os gases são substâncias presentes o
tempo todo em nosso cotidiano.
O entendimento de suas características e
suas propriedades proporcionou grande
evolução na Química e nos processos
industriais.
Vários elementos químicos importantes
estão presentes em substâncias gasosas, nas
condições ambiente: H2, N2, O2, Cl2, gases
nobres etc.

GASES: Introdução
O entendimento do comportamento dos
gases permite a melhor compreensão dos
problemas ligados à atmosfera.
1.
2.
3.
4.

Efeito estufa
Camada de ozônio
Mudanças climáticas
Smog fotoquímico

GASES: Propriedades
Massa.
Densidade
Expansibilidade
Difusibilidade
Compressibilidade
Dilatabilidade

GASES: Grandezas
Volume dos gases
O volume de um gás corresponde ao
volume do recipiente ocupado por ele.
No Sistema Internacional de Unidades (SI),
a unidade padrão de volume é o metro
cúbico (m3)

GASES: Grandezas
Pressão dos gases
É definida como o quociente entre uma
força e a área onde a força está sendo
aplicada.

P = F/S

GASES: Grandezas
Pressão dos gases
No SI, a unidade de pressão é o Pascal
(Pa) 1 Pa = 1 N/m²

GASES: Grandezas
Temperatura dos gases
É uma grandeza que mede o grau de
agitação das partículas (átomos ou
moléculas) de um gás.
No Brasil, a escala mais comum é a escala
Celsius (°C), enquanto nos Estados Unidos a
escala Fahrenheit (°F) é a mais utilizada.
Todavia, usa-se a escala absoluta ou Kelvin
(K)

GASES: Grandezas
Temperatura dos gases

GASES: Leis físicas
São leis empíricas que mostram como o
volume de um gás varia se variarmos sua
pressão e sua temperatura.
Estado de um gás – são as condições de
volume (V), temperatura (T) e pressão (P) em
que o gás se encontra;
Variáveis de estado – são as grandezas V, T
eP
Transformações gasosas – são as
variações de V, T e P

GASES: Leis físicas
Lei de Boyle-Mariotte

GASES: Leis físicas
Lei de Boyle-Mariotte
“Sob temperatura constante, o volume
ocupada por uma determinada massa de gás
é inversamente proporcional à sua pressão”

GASES: Leis físicas
Lei de Gay-Lussac

GASES: Leis físicas
Lei de Gay-Lussac
“Sob pressão constante, o volume ocupado
por determinada massa gasosa é diretamente
proporcional à sua temperatura absoluta”

GASES: Leis físicas
Lei de Charles

GASES: Leis físicas
Lei de Charles
“Sob volume constante, a pressão exercida
sobre uma determinada massa de gás é
diretamente proporcional à sua temperatura”

GASES: Leis físicas
Resumindo, temos:

GASES: Equação Geral dos
Gases
Reunindo as três leis/fórmulas vistas
anteriormente, chegamos à seguinte
fórmula matemática:

GASES: Condições Normais
de Temperatura e Pressão
Por definição, costumamos chamar de
condições normais de temperatura e
pressão (ou CNTP) as seguintes condições:

 

É comum indicar o gás nessas condições
por P0, V0 e T0.

GASES: Gás perfeito e Gás real
Gás perfeito ou gás ideal seria o gás que
obedecesse todas as leis mencionadas até
agora. Na prática tal gás não existe.
Os gases comuns, que chamamos de gases
reais, sempre se afastam do comportamento
de um gás ideal quanto maior for sua pressão
e menor for sua temperatura.
O comportamento de um gás será tanto mais
perfeito quanto mais rarefeito ele estiver.

GASES: Leis químicas
Lei Volumétrica de Gay-Lussac
“Quando medidos nas mesmas condições de
pressão e temperatura, os volumes dos
reagentes e dos produtos gasosos formam
uma proporção constante”

GASES: Leis químicas
Lei de Avogadro
“Volumes iguais de qualquer gás, quando
medidos na mesma temperatura e pressão,
encerram o mesmo número de moléculas”

GASES: Leis químicas
Lei de Avogadro

GASES: Volume Molar
“Volume molar (VM) dos gases é o volume
ocupado por 1 mol de qualquer gás, em
determinada pressão e temperatura”.
O volume molar independe da natureza do
gás, mas varia com a pressão e a temperatura.

GASES: Equação de Clapeyron

Esse valor (0,082) é constante para 1 mol de
quaisquer gás, em quaisquer pressão e
temperatura.
O valor 0,082 recebeu o nome de constante
universal dos gases perfeitos, sendo
representado habitualmente pela letra R.

GASES: Equação de Clapeyron

P = pressão do gás;
V = volume do gás;
n = quantidade do gás, em mols;
m = massa do gás, em gramas;
M = massa molar do gás;
R = constante universal dos gases perfeitos;
T = temperatura do gás, medida em Kelvin.

GASES: Equação de Clapeyron

GASES: Misturas gasosas
Misturas gasosas são muito frequentes em
nosso dia-a-dia.
O ar atmosférico, formado principalmente
por N2 e O2, é sem dúvida a mistura gasosa
mais comum.
O “gás de cozinha” é uma mistura
formada principalmente pelos gases butano
(C4H10) e propano (C3H8).

GASES: Misturas gasosas
Na mistura, a quantidade total de mols é a
soma das quantidades de mols de todos os
gases iniciais.

GASES: Misturas gasosas
Em uma mistura gasosa, pressão parcial
de um gás é a pressão que esse gás
exerceria se estivesse sozinho, ocupando o
volume total da mistura e na mesma
temperatura em que a mistura se encontra.
A lei de Dalton para misturas gasosas diz
que: A pressão total de uma mistura gasosa
é a soma das pressões parciais de todos os
gases componentes da mistura.

GASES: Misturas gasosas
Lei de Amagat

Em uma mistura gasosa, volume parcial
de um gás é o volume que ele irá ocupar
estando sozinho e sendo submetido à
pressão total e à temperatura da mistura.
A lei de Amagat: O volume total de uma
mistura gasosa é a soma dos volumes
parciais de todos os gases componentes
da mistura.

GASES: Misturas gasosas

Fração em mols (x) de um gás é o
quociente entre sua quantidade de mols e a
quantidade total de mols da mistura.

GASES: Densidade dos gases
Densidade absoluta ou massa específica de
um gás, em determinada pressão e
temperatura, é o quociente entre a massa e o
volume do gás, nas condições consideradas
de pressão e temperatura.
Podemos calcular a densidade absoluta, em
qualquer pressão e temperatura, com
o auxílio da equação de Clapeyron.