Misturas gasosas

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Este post foi desenvolvido da seguinte forma:

duas postagens retiradas dos sites Brasil escola e Mundo Educação. Apesar de serem parecidas vale para reforçar a matéria.

e finalizando algumas vídeos aulas.

Misturas Gasosas

As misturas gasosas são muito comuns no cotidiano. É possível descobrir sua pressão e volume total através das pressões e volumes parciais dos gases componentes da mistura.

A pressão total e o volume total de uma mistura gasosa são dados pelas pressões e volumes parciais dos gases que compõem a mistura

A pressão total e o volume total de uma mistura gasosa são dados pelas pressões e volumes parciais dos gases que compõem a mistura

Visto que são tão presentes em nosso cotidiano, é necessário analisar duas grandezas importantes quando se trata de misturas gasosas, que são:pressão parcial evolume parcial. A seguir, ambos serão explicados:

1.      Pressão parcial dos gases:

A pressão parcial de um gás é a pressão que ele exerceria se estivesse sozinho, nas mesmas condições de temperatura e volume da mistura. 

Segundo Dalton, a soma das pressões parciais dos gases que formam a mistura resulta na pressão total (p) da mistura. Por exemplo, se a pressão do ar for de 1,0 atm, a pressão parcial do N2será de 0,8 (80% da pressão total) e a pressão parcial de O2 será igual a 0,2 % (20% da pressão total da mistura).

Essa Lei de Dalton é mostrada também pela fração em quantidade de matéria (X). Essa fração no caso do nitrogênio é dada por 0,8 mol.
1,0 mol

pN2= p . XN2

pN2= 1,0 atm . 0,8 = 0,8 atm.

Pode-se também calcular cada pressão parcial por meio da equação de estado dos gases:

Equação de estado dos gases: PV = nRT

Determinação da pressão parcial do N2:PN2. V = nN. RT   

2.      Volume parcial dos gases:

Similarmente à pressão parcial, o volume parcial corresponde ao volume que um gás ocupa nas condições de temperatura e pressão da mistura.

A Lei de Amagat diz que a soma dos volumes parciais é igual ao volume total, assim como o caso da pressão visto anteriormente. Por isso, usamos a equação de estado dos gases, com a única diferença que agora se coloca o volume parcial do gás e não a pressão:

P. VN2= nN. RT

Também é possível calcular o volume parcial de cada gás componente da mistura por meio da fração em quantidade de matéria.
Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

 

2ª Matéria

Misturas de Gases

A pressão e o volume totais das misturas de gases são iguais às somas das pressões e dos volumes parciais dos gases que compõem a mistura.

Misturas de Gases

Praticamente todos os “gases” com os quais temos contato no cotidiano não são exatamente gases isolados, mas sim misturas de gases. Não conseguimos diferenciar muito bem porque toda mistura gasosa é homogênea, ou seja, apresenta uma única fase, um único aspecto em toda a sua extensão. O melhor exemplo é o ar que respiramos, que é composto basicamente por 78% do volume em massa de gás nitrogênio (N2), 21% de gás oxigênio (O2) e 1% de outros gases, principalmente o gás nobre argônio (Ar), que está presente em uma porcentagem de quase 1% .

Outros exemplos de misturas gasosas que encontramos no dia a dia são o gás de cozinha, que se trata, na verdade, de uma mistura dos gases propano (C3H8) e butano (C4H10); e os cilindros usados para respiração por alpinistas e mergulhadores, que são misturas gasosas de nitrogênio e oxigênio, como o ar, mas enriquecidos com oxigênio (a quantidade de oxigênio armazenada nos cilindros deve ser de 42% em volume).

Visto que estão tão presentes em nosso cotidiano, torna-se importante estudar o comportamento das misturas de gases. Dois aspectos são os mais importantes: a pressão e o volume que esses gases exercem nas misturas das quais participam. Essas grandezas são chamadas de pressão e volume parciais dos gases e correspondem à pressão ou ao volume que o gás exerce ou ocupa de forma individual dentro da mistura nas mesmas condições de temperatura e pressão que a mistura se encontra, e não corresponde à pressão ou ao volume que ele possuía antes de entrar para a mistura gasosa.

Além disso, o estudo dessas grandezas nas misturas gasosas apresenta somente o aspecto quantitativo, e não o qualitativo, ou seja, independe da natureza ou do tipo do gás, mas depende somente da quantidade de matéria (número de mols) dos gases. Isso significa que as relações que serão estudadas adiante e que serão mencionadas para um gás dentro da mistura são válidas também para todos os outros gases que participam da mesma mistura gasosa. É óbvio que, para tal, considera-se que os gases não reagem entre si.

Como depende da quantidade de matéria, podemos concluir o seguinte: Visto que a equação de estado dos gases ou equação de Clapeyron faz as seguintes relações entre as grandezas dos gases: P . V = n . R . T, para as misturas gasosas, teremos:

P . V = (n1 + n2 + n3 + …) . R . T

ou

P . V = Σn . R . T

lei de Dalton diz o seguinte sobre a pressão dos gases nas misturas:

A pressão total exercida por uma mistura gasosa é igual à soma das pressões parciais dos gases que compõem a mistura.”

Ptotal = P1 + P2 + P3 + P4… ou P = Σp

Isso significa que, por exemplo, se a pressão do ar for de 1,0 atm, a pressão parcial do N2 será de 0,78 (78% da pressão total), a pressão parcial de O2 será igual a 0,21 (21% da pressão total da mistura) e a pressão parcial do argônio será de 0,01% (1% da pressão total da mistura).

Essa Lei de Dalton é mostrada também pela fração em quantidade de matéria (X) que relaciona a quantidade de matéria em mol de cada gás com a quantidade de matéria total da mistura:

X= _nY__
nTOTAL

A fração em quantidade de matéria também é proporcional à relação entre a pressão parcial do gás e a pressão total da mistura gasosa, como mostrado mais acima:

XY =    PY    
PTOTAL

Com base na Equação de Clapeyron e na Lei de Dalton acima, o físico francês Émile Hilaire Amagat (1841-1915) criou a lei de Amagat, que diz o seguinte sobre o volume dos gases nas misturas:

O volume total de uma mistura gasosa é igual à soma dos volumes parciais dos gases que compõem a mistura.”

Vtotal = V+ V+ V+ … ou Vtotal = Σv

Podemos também determinar em porcentagem em volume, que é chamada de fração volumétrica:

X GásnGás Vgás % em volume de gás
             Σn     Vtotal                    100%

VÍDEOS AULAS:

Sobre Eder Sabino Carlos

Sou formado em Ciências Econômicas e desenvolvi este site para democratizar materiais de estudos de qualidade para concursos públicos e Enem. Hoje sou representante de vendas na área de material de construçãoa na cidade de Vila Velha ES. Gosto de ler livros de aventura e tenho um livro publicado em e-book com o título de A Fortaleza do Centro. Um livro de aventura infanto-juvenil, mas adultos também estão gostando. Você pode baixar o livro no site e aproveite e veja os comentários das pessoas que já o leram.

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