ESTUDOS DOS GASES e LEI DOS GASES

A matéria é constituída por átomos, sendo que estes átomos se agrupam formando moléculas, compostos iônicos até chegar nas substâncias a nível macroscópico. Nessa perspectiva temos que a matéria se organiza, normalmente, em três estados físicos, o sólido o líquido e o gasoso.

Falando um pouco de cada um deles temos:

Estado sólido:

·         Átomos muito juntos;

·         Pouca agitação atômica;

·         Forma fixa;

·         Volume fixo.

Estado líquido:

·         Átomos mais separados;

·         Maior agitação atômica;

·         Forma variável;

·         Volume fixo.

Estado gasoso

·         Átomos muito separados;

·         Maior agitação atômica; movimentos desordenados;

·         Forma variável;

·         Volume variável.

 

O estado gasoso é o estado de agregação mais misterioso dentro da química ou da física, principalmente a suas características. Quando falamos de estudos dos gases, ele teve início com Torricelli, em seguida vem Jean Baptiste, que inclusive foi o primeiro a usar a palavra “gás” (que vem do grego e significa espaço vazio).

Veja a seguinte analise: você encontra-se em um grande galpão e alguém lá do outro lado coloca um pouco de perfume. Certo tempo depois você notará que o odor do perfume atravessou a sala e até você, ou seja, o gás buscou preencher todo o espaço que encontra-se inserido, não importando sua quantidade. e essa é uma das características mais marcante dos gases.

Variáveis

Nos estudos dos gases temos, inicialmente, três variáveis importantes, que chamaremos ela de “PIVETE”:

P = pressão;

V = Volume;

T = temperatura.

 

Pressão: traduzida como a razão entre força e área [P = F/A], sendo que suas principais unidade de medida será o atm; mmHg, cmHg, Torr, Bar e etc

Para a maioria dos casos teremos: 1 atm = 760mmhg

 

Volume: espaço preenchido pela matéria, aqui haverá as seguintes unidades: mL, cm³, L, dm³.

Neste caso teremos que 1L equivale a 1000mL.

Temperatura: aumento da agitação molecular ou atômica, e deve ser sempre convertida para Kelvin, onde temos:

TK = T(°C) + 273

ou TK = T(°C) + 273,15

LEI DOS GASES – TRANSFORMAÇÕES GASOSAS

São três:

·         Isotérmica;

·         Isobárica;

·         Isovolumétrica.

Como fica aparente, o prefixo “ISO” indica que uma variável torna-se constante dentro de alguma dessas leis, variando as outras duas.

Lei Boyle-Mariotte (Isotérmica)

Nessa lei, temos que a temperatura de uma amostra gasoso permanecerá constante e seu volume é inversamente proporcional a sua variação da pressão.

Aqui teremos como fórmula geral: P₁ x V₁ = P₂ x V₂

Lei de Charles e Gay-Lussac (Isobárica)

Quando a pressão da amostra do gás for mantida constante, sua temperatura e volume são diretamente proporcionais.

Onde: V1/T1 = V2/T2

V = volume: unidade será dada pela questão;

T = temperatura sempre em escala Kelvin.

 

Lei de Charles e Gay-Lussac (Isovolumétrica)

Quando o volume da amostra do gás for mantida constante, sua temperatura e pressão são diretamente proporcionais.

Onde: P1/T1 = P2/T2

P = pressão: unidade será dada pela questão;

T = temperatura sempre em escala Kelvin.

Lei Geral dos Gases Perfeitos

Aqui chegamos a fórmula do “PIVETE”, expressão que será usada para a maioria dos casos nos estudos das transformações gasosas, neste caso ela procura relacionar todas as transformações em apenas uma fórmula.

É representada pela equação matemática:

p1 = pressão inicial

V1 = volume inicial

T1 = temperatura inicial

p2 = pressão final

V2 = volume final

T2 = temperatura final

onde temos PIVETE 1 e PIVETE 2.

O vídeo abaixo vem a aprofundar o conteúdo visto neste artigo: bons estudos e resolva os exemplos no próximo link!