Aspectos quantitativos das reações químicas
Relações estequiométricas com volume de gás Química Geral e Inorgânica • Capítulo 15
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2.1 Lei Volumétrica de Gay-Lussac
Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.
Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.
No início do século XIX, o cientista francês Gay-Lussac realizou uma série de experiên cias nas quais mediu, nas mesmas condições de pressão e temperatura, o volume de gases envolvidos em reações químicas. Veja exemplos de dados experimentais: Diversos experimentos: nitrogênio 1 hidrogênio → amônia o 50 mL 150 mL 100 mL 1 100 mL 300 mL 200 mL 2 o 500 mL 1.500 mL 1.000 mL 3 o o 1 L 3 L 2 L 4 2 L 6 L 4 L 5 o o 3 L 9 L 6 L 6 4 L 12 L 8 L 7 o De uma repetição para a outra, variam os volumes dos participantes gasosos. Mas a proporção entre os volumes desses participantes é constante.
N2 1 3 H2 → 2 NH3
Proporção entre volumes:
1
:
3
:
2
Fundamentado em resultados experimentais como esses que utilizamos como exemplo, Gay-Lussac pôde enunciar uma lei natural. Os volumes de substâncias gasosas participantes de uma determinada reação química, quando medidos nas mesmas condições de pressão e temperatura, mantêm entre si uma proporção fixa. Essa proporção pode ser expressa por meio de números inteiros e pequenos. Essa é a Lei Volumétrica de Gay-Lussac.
2.2 Interpretação da Lei Volumétrica de Gay-Lussac Com base nas ideias aceitas atualmente, pode-se propor uma explicação para a Lei de Gay-Lussac. Primeiramente, perceba que a proporção entre volumes dos participantes gasosos é a mesma que a existente entre mols: N2 1 3 H2 → 2 NH3 Proporção entre volumes:
1
:
3
:
2
Proporção entre mols:
1
:
3
:
2
A partir da Lei do Gás Ideal, temos: n ? R ? T constante (k) ⇒ V 5 k ? n P
Em equação:
V 5
Em palavras:
Para gás ideal, a pressão e temperatura constantes, o volume e a quantidade em mols na amostra são diretamente proporcionais.
Então, como o volume é diretamente proporcional à quantidade em mols (com pressão e temperatura constantes), a proporção entre os volumes de gases que participam de uma reação (com pressão e temperatura constantes) é a mesma proporção que existe entre as quantidades em mols desses participantes. Essa é uma interpretação moderna para a Lei Volumétrica de Gay-Lussac.
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