Conteúdo principal
Biblioteca de Química
Curso: Biblioteca de Química > Unidade 10
Lição 1: Equação de estado do gás ideal- A lei dos gases ideais (PV = nRT)
- Exemplo resolvido: uso da lei dos gases ideais para o cálculo do número de mols
- Exemplo resolvido: uso da lei dos gases ideais para calcular uma alteração em volume
- Misturas de gases e pressões parciais
- Lei de Dalton das pressões parciais
- Exemplo resolvido: cálculo de pressões parciais
- Exemplo resolvido: pressão de vapor e a lei do gases ideais
- Lei dos gases ideais
- Cálculos utilizando a equação do gás ideal
© 2023 Khan AcademyTermos de usoPolítica de privacidadeAviso de cookies
A lei dos gases ideais (PV = nRT)
A lei dos gases ideais (PV = nRT) relaciona as propriedades macroscópicas de gases ideais. Um gás ideal é um gás no qual as partículas (a) não se atraem nem se repelem e (b) não ocupam espaço (não têm volume). Nenhum gás é realmente ideal, mas a lei dos gases ideais fornece uma boa aproximação do comportamento de gases reais sob diversas condições. Versão original criada por Sal Khan.
Quer participar da conversa?
- qual a pressão de 1 mol de um certo gas cujo volume de 10l e temperatura de 25 ºC? Pv=NRT onde R=0,082(2 votos)
- Transformando 25º C em Kelvin: 25 + 273 = 298
P * 10 = 1 * 0,082 * 298
P * 10 = 24,436
P = 24,436 / 10
P = 2,4436 atm(5 votos)
- é possível diminuir a energia cinética de um gás aplicando-se um campo magnético ou elétrico sobre ele?(3 votos)
- Evapora-se totalmente o solvente de 250 ml de uma solução de MgCl2 de concentração 8,0g. Quantas gramas de soluto são obtidos?(2 votos)
- P.V=n.R.T
P.10=1.0.082.298 (TEMPERATURA SEMPRE EM K)
P= 24,436/10
P= 2,4436 atm(2 votos) - Só aqui que o áudio tá atrasado? Eita agonia..(2 votos)
- estado de matéria com capacidade de se expandir espontaneamente, ocupando a totalidade do recipiente em que está contido.(3 votos)
Transcrição de vídeo
RKA4JL - Olá!
Tudo bem com você? Você vai assistir agora
a mais uma aula de Ciências da Natureza. Nesta aula vamos conversar
sobre os gases ideais e como podemos descrever
o que está acontecendo com eles. A primeira pergunta que você deve estar
fazendo agora é: "O que é um gás ideal?" Um gás ideal é uma construção
teórica, ou seja, um modelo que nos ajuda a descrever muito
do que acontece no mundo dos gases, ou pelo menos perto
do que acontece nesse mundo. Em um gás ideal,
nós vamos imaginar que as partículas individuais do gás
não interagem umas com as outras. Vou escrever isso:
partículas não interagem. Obviamente sabemos que
geralmente isso não é verdade. Geralmente há forças intermoleculares leves
conforme elas se aproximam umas das outras, quando elas passam umas pelas outras
ou quando colidem umas com as outras. Mas pelo que vamos estudar neste vídeo,
vamos supor que elas não interagem entre si. Vamos assumir também que as partículas
não ocupam nenhum volume. Sendo assim, o volume
delas não vai aumentar. Claro, sabemos que isso
não é exatamente verdade. Afinal, as moléculas individuais
aumentam de volume. Mas é só uma suposição razoável
porque, de um modo geral, pode ser muito, muito
infinitesimalmente pequena a fração do volume total
do espaço que elas estão ocupando. Essas são as duas proposições que fazemos
quando estamos falando sobre gases ideais. É por isso que usamos
a palavra "ideal". Em outras aulas vamos conversar também
sobre o comportamento não ideal. Mas esse modelo do gás ideal
permite fazer algumas simplificações que se aproximam
muito do mundo real. Enfim, vamos pensar aqui sobre
como podemos descrever os gases ideais. Podemos pensar aqui
em algumas grandezas físicas, ou seja, algumas variáveis
de estado que caracterizam o gás. Podemos pensar, por exemplo,
no volume do recipiente que contém esse gás. Também podemos pensar sobre a pressão
exercida pelo gás ou sobre o gás, ou seja, a pressão
no interior do recipiente. Ah, claro, essa pressão acaba sendo a mesma
em qualquer ponto dentro do recipiente. Podemos pensar também na temperatura,
e vamos fazer isso em uma escala absoluta, que geralmente
medimos em Kelvin. Por último também podemos pensar aqui
sobre a quantidade que temos desse gás e podemos medir isso
em termos de número de mols. Isso é o que esse
n minúsculo significa. Que tal, agora, a gente pensar em uma
forma de relacionar essas quatro coisas? A gente pode começar com o volume,
o colocando aqui do lado esquerdo. Como o volume se relaciona
com a pressão? Bem, eu posso imaginar
que eu tenho um balão aqui, um balão que possui um pouco
de gás em seu interior. Se eu tentar diminuir o volume,
fazendo esse balão ficar menor, mas sem deixar o gás escapar
e sem mudar a temperatura, ou seja, sem alterar o T e o n,
o que vai acontecer com a pressão? Bem, esse gás estará
exercendo mais e mais força sobre cada centímetro quadrado
de área da superfície desse balão e com isso ficará cada vez
mais difícil apertar esse balão. Assim, podemos dizer que à medida
que o volume diminui, a pressão aumenta. Da mesma forma se eu fosse
aumentar o volume do balão, mas novamente sem alterar a temperatura
e o número de mols que tem dentro do balão, a pressão iria diminuir. De acordo
com esse exemplo que eu falei aqui, parece que o volume e a pressão se movem
inversamente entre si. Sim, isso é um fato. Sendo assim, podemos dizer que o volume
é proporcional a 1 sobre a pressão, ou seja,
ao inverso da pressão. Da mesma forma, podemos dizer que a pressão
é proporcional ao inverso do volume. Isso apenas significa dizer que o volume é igual
a alguma divisão de uma constante pela pressão. Bem, agora vamos
ver outra coisa aqui. Vamos ver como o volume
se relaciona com a temperatura. Eu vou utilizar novamente
o meu exemplo do balão. Inclusive, você pode fazer isso
na prática também. Você pode pegar um balão e enchê-lo
com o ar em temperatura ambiente e depois colocar esse balão em um congelador,
em um freezer ou até mesmo na geladeira. O que você acha
que vai acontecer? Ele vai encolher. Mas por que
ele vai encolher? Por que o seu
volume vai diminuir? Como você pode imaginar, as partículas
dentro do balão diminuíram o seu nível de vibração, ou seja, a energia cinética
de cada uma delas diminuiu. Com isso, para que elas consigam
exercer a mesma pressão, para compensar a pressão atmosférica do lado
de fora, o volume vai precisar diminuir. Com isso podemos dizer que o volume
é proporcional à temperatura. Agora como volume se
relaciona com o número de mols? Bem, pense
sobre isso. Se soprar ar em um balão, você estará
colocando mais mols nesse balão e ao manter a pressão e a temperatura constantes,
você vai aumentar o volume desse balão. Com isso podemos dizer que o volume
é proporcional ao número de mols. Se fosse tirar o ar, mantendo a pressão
e a temperatura constantes, você também vai
diminuir o volume. Agora que fizemos isso, podemos utilizar
essas três relações, que inclusive possuem nomes. Essa primeira aqui é
conhecida como lei de Boyle, essa segunda é a lei de Charles
e essa daqui é a lei de Avogadro. Mas como estava falando, podemos usar
essas três relações aqui e combiná-las entre si. Perceba, por exemplo, que o volume é
proporcional ao número de mols e à temperatura, e inversamente
proporcional à pressão. Então podemos dizer que o volume
é proporcional ao número de mols vezes a temperatura
dividida pela pressão. Ou outra maneira de dizer isso
é que o volume vai ser igual a alguma constante, isso é o que a proporcionalidade
está falando, então vai ser igual a uma constante,
que vamos chamar aqui de R, vezes n vezes t,
tudo isso aqui dividido por P. Ainda podemos fazer isso
de outra forma. Podemos multiplicar
ambos os lados por P. Assim, nesse caso, o que vamos ter?
Teremos P vezes V e isso pode estar começando a
ser familiar para você, não é? Enfim, temos que P vezes V é igual a n,
que é o número de mols, vezes a constante R vezes T,
que é a temperatura medida em Kelvin. E pronto, temos uma relação
entre todas essas variáveis. E ela é uma das coisas
mais úteis na química. Ela é conhecida como
lei dos gases ideais. Em outras aulas vamos ver
como podemos aplicá-la e com isso você vai ver
como ela realmente pode ser útil. Antes de finalizar aqui, eu quero fazer
uma pergunta: o que é essa constante? Ela é conhecida como a constante dos gases
ideais e você pode pesquisá-la na internet, mas o valor dessa constante vai depender
de quais unidades você está usando para a pressão, para o volume
e para a temperatura. Inclusive, vamos ver
isso em outras aulas. Aproveitando esse momento eu quero
deixar para você um grande abraço e dizer que encontro
você na próxima!