Gases II

  

Equação Geral Dos Gases

General Gases Equation

 Volume Molar Dos Gases
          

1 mol de qualquer gás tem sempre 6,02 x 1023 moléculas.

Vejamos exemplos:

1 mol de gás hidrogênio (H2)    =    2,0 g = 6,02 x 1023 moléculas.

1 mol de gás oxigênio    (O2)    =  32,0 g = 6,02 x 1023 moléculas.

1 mol de gás nitrogênio  (N2)    =  28,0 g = 6,02 x 1023 moléculas.

1 mol de gás carbônico  (CO2)  =  44,0 g = 6,02 x 1023 moléculas.

1 mol de gás cloro          (Cl2)    =  71,0 g = 6,02 x 1023 moléculas.

1 mol de gás acetileno   (C2H2) =  26,0 g = 6,02 x 1023 moléculas.

1 mol de gás butano      (C4H8)  =  56,0 g = 6,02 x 1023 moléculas.

1 mol de gás metano     (CH4)   =  16,0 g = 6,02 x 1023 moléculas.

O volume molar dos gases em CNTP.

             

CNTP = condições normais de temperatura e pressão.

           

CN - Pressão = 1 atm = 760 mmHg.

CN - Temperatura = 273 K = zero grau Celsius.

1 mol de qualquer gás = 22,5 L em CNTP.

A massa de 1 mol de qualquer gás ocupa o mesmo volume na mesma pressão e temperatura.

1 mol de gás hidrogênio (H2)     =    2,0 g = 6,02 x 1023 moléculas = 22,5 L.

1 mol de gás oxigênio    (O2)     =  32,0 g = 6,02 x 1023 moléculas = 22,5 L.

1 mol de gás nitrogênio  (N2)     =  28,0 g = 6,02 x 1023 moléculas = 22,5 L.

1 mol de gás carbônico  (CO2)  =  44,0 g = 6,02 x 1023 moléculas = 22,5 L.

1 mol de gás carbônico  (Cl2)    =  71,0 g = 6,02 x 1023 moléculas = 22,5 L.

1 mol de gás acetileno   (C2H2) =  26,0 g = 6,02 x 1023 moléculas = 22,5 L.

1 mol de gás butano      (C4H8)  =  56,0 g = 6,02 x 1023 moléculas = 22,5 L.

1 mol de gás metano     (CH4)   =  16,0 g = 6,02 x 1023 moléculas = 22,5 L.

                
Número de Mol dos Gases

    

Para calcularmos o número de mol dos gases podemos utilizar a expressão:

             

1) Qual é o volume de 120 gramas de SO3 (anidrido sulfúrico) em CN?

Calculamos a massa do SO3 .  

Para calcularmos o número de mol utilizamos a fórmula:

Ou calculamos pela regra de três.

O volume de anidrido sulfúrico será:

2) Qual é o número de mol e o  volume de 80 gramas de gás oxigênio (O2) em condições normais?

           

Podemos calcular o número de mol pela regra de três.

Calculando o volume.

3) O Brasil possui 4 unidades de produção de amônia. No Nordeste em Laranjeiras-SE, Camaçari - Ba, Cubatão - SP e Araucária - Pr, com uma produção anual de aproximadamente 412.500 toneladas de amônia, que na maior parte é utilizada na produção de fertilizantes. Essa amônia total produzida em mol e litros seria de:

a)  2250 x 109 moL e 22,50 x 109 L

b)  545,96 x 109 moL e 24,50 x 109 L

c)  24,3 x 109 moL e 545,96 x 109 L

d)  24,3 x 1010 moL e 545,96 x 1012 L

Resolução.

Volume Molar Dos Gases
        
Para calcularmos o volume molar dos gases, podemos utilizar a seguinte expressão:

Vejamos exemplo:

3) Calcular o volume ocupado por 220 g de CO2 em CN (Condições normais).

Equação Geral dos Gases
                 

A equação geral dos gases é dada pela expressão: 
                 

T = temperatura do gás.

V = volume do gás.

P = pressão do gás.

Po = pressão normal em atmosferas (1 atm) ou milímetros de mercúrio (760 mmHg).

Vo = volume normal em litros (22,5 L).

To = temperatura normal em Kelvin (273).

4) Qual é o volume molar de um gás qualquer a 680 mmHg e 30 ºC?

Utilizamos a equação geral dos gases.

5) O gás nitrogênio (N2) é vendido no estado líquido comercialmente em embalagens de vários volumes. 40 litros desse gás foram medidos a 25 ºC e 730 mmHg de pressão. Posteriormente elevou-se a temperatura para 65 ºC e a pressão baixou para 650 mmHg. Pergunta-se: qual o volume do gás agora?

Usamos a equação geral dos gases.

Equação de Clapeyron      

                   
A equação de Clapeyron é dada pela expressão:
    

P = pressão do gás.
V = volume do gás.
n = número de mols do gás.
m = massa do gás em gramas.
M = mol do gás.
R = constante universal dos gases perfeitos.
T = temperatura do gás em Kelvin.          
Valores Diferentes de “R”.  

"R" é uma constante utilizada nos cálculos da equação de Clapeyron.

Valor de R para a pressão em atmosferas e volume em litro, para um mol de qualquer gás.

          

Valor de R para pressão em mmHg e volume em litros, para um mol de qualquer gás.

Valor de R para pressão em mmHg e volume em mililitro ou mL para um mol de qualquer gás.

Tendo conhecimento dos valores de R podemos, passar para a utilização da equação de Clapeyron.

Exercícios

6) As principais fontes de gás metano (CH4) é a geológica ou de campos no subsolo e em fontes submarinas sob o leito no fundo do mar, ou sob geleiras glaciares. Com relação a esse gás, pergunta-se: qual é o volume de 180 gramas do gás metano á pressão de 1,5 atmosferas e temperatura de 27ºC? 

Exercícios Simplificados

1) Qual é o volume de 180 gramas de SO3 (anidrido sulfúrico) em CN?

2) Qual é o número de mol e o  volume de 110 gramas de gás oxigênio (O2) em condições normais?

3) O Brasil possui 4 unidades de produção de amônia. No Nordeste em laranjeiras-SE, Camaçari - Ba, Cubatão - SP e Araucária - Pr, com uma produção anual de aproximadamente 5000.000 toneladas de amônia, que na maior parte é utilizada na produção de fertilizantes. Essa amônia total produzida em mol e em litros seria de:

4) Qual é o volume molar de um gás qualquer a 780 mmHg e 28 ºC?

5) O gás nitrogênio (N2) é vendido no estado líquido comercialmente em embalagens de vários volumes. 50 litros desse gás foram medidos a 25 ºC e 730 mmHg de pressão. Posteriormente elevou-se a temperatura para 75 ºC e a pressão baixou para 600 mmHg. Pergunta-se: qual o volume do gás agora?

6) As principais fontes de gás metano (CH4) é a geológica ou de campos no subsolo e em fontes submarinas sob o leito no fundo do mar, ou sob geleiras glaciares. Com relação a esse gás, pergunta-se: qual é o volume de 280 gramas do gás metano á pressão de 1,5 atmosferas e temperatura de 30ºC?