Quimica Geral 1 - Russel.pdf

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Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. reagentes e produtos de uma reação são expressos em números inteiros e pequenos. Esses números inteiros são os mesmos dos coeficientes em uma equação de reação balanceada. Quando o princípio de Avogadro é combinado com as leis de Boyle e Charles, o resultado é uma generalização extremamente útil, a lei do gás ideal. Usando esta relação, PV = nRT, qualquer das quatro variáveis P, V, Te n pode ser determinada para um gás se as outras forem conhecidas. R, a constante do gás ideal, tem vários valores e unidades, dependendo somente das unidades para P, V e T. A lei do gás ideal é um exemplo de uma equação de estado. A pressão parcial de um gás em uma mistura é a pressão que ele exerceria se estivesse sozinho no recipiente. A lei de Dalton das pressões parciais estabelece que a soma das pressões parciais dos gases em uma mistura é igual à pressão total. A pressão de um gás em contato com a água é igual à soma da pressão parcial do gás mais a pressão de vapor da água. Difusão de um gás através de outro e efusão de um gás através de um orifício de agulha são descritos pelas leis de Graham. A velocidade de difusão (ou efusão) é inversamente proporcional à raiz quadrada da, massa molecular do gás e à raiz quadrada da densidade do gás. O comportamento observado dos gases pode ser explicado tanto qualitativa como quantitativamente em termos da teoria cinético-molecular. Essa teoria fornece uma descrição de um gás em termos das moléculas minúsculas que se movem rapidamente, as quais colidem elasticamente entre si (sem perdas de energia) e com as paredes do recipiente. Exceto durante as colisões, as moléculas são independentes entre si e sua energia cinética média é proporcional à temperatura absoluta (Kelvin). Utilizando este modelo, podemos justificar o comportamento observado do gás como descrito pelas leis dos gases e pela existência do movimento browniano, o movimento em zigue-zague mostrado por pequenas partículas suspensas em um gás, um movimento causado pelo bombardeio irregular das partículas pelo movimento ao acaso das moléculas do gás. Cálculos estequiométricos baseados nas reações que possuem gases como reagentes e/ou produtos são facilitados pela lei de Gay-Lussac dos volumes combinados. Nesses cálculos, razões estequiométricas podem ser expressas em termos de volumes dos gases, tão logo esses volumes sejam medidos à mesma temperatura e pressão. Gases reais podem ser convenientemente descritos comparando-os com o gás ideal hipotético. Equações de estado para gases reais descrevem o comportamento de tais gases mais precisamente do que a lei do gás ideal, especialmente a baixas temperaturas e altas pressões. Tais equações de estado são, contudo, menos universais em suas aplicações, porque 217
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. contêm constantes adicionais além de R, e essas constantes são específicas para cada gás. Uma das equações de estado mais usadas para gases reais é a equação de van der Waals. PROBLEMAS Nota: Ao responder a cada um dos seguintes itens, considere que cada gás se comporta como um gás ideal, a menos que outro comportamento seja especificado. Pressão do Gás 4.1 Por que a altura de uma coluna de mercúrio em um barômetro é independente de seu diâmetro? * 4.2 A 25 °C a densidade do mercúrio é 13,5 g cm -3 e a da água é 1,00g cm -3 . Num dia, quando a pressão atmosférica é 715 mmHg e a temperatura é 25 °C, qual é a altura que teria a coluna em um barômetro cheio de água? (Despreze a pressão de vapor da água.) Lei de Boyle * 4.3 Se 30,0 L de O2 nas CNTP são comprimidos para 16,8L a O °C, qual será a pressão final em (a) atm? (b) mmHg? (c) Pa? (d) kPa? 4.4 Se 255 cm 3 de H2 nas CNTP são expandidos até a pressão diminuir para 442 mmHg a O °C,qual será o volume final em a) cm 3 ? (b) mL? (c) L? (d) dm 3 ? Lei de Charles * 4.5 Se 123 cm 3 de dióxido de carbono nas CNTP são aquecidos a 165 °C e 1,00 atm, qual será o volume final em (a)cm 3 ? 218
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Comentários Adicionais Por que a s
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