Densidade relativa dos gases A densidade relativa é a razão entre as densidades de dois gases, em idênticas condições de pressão e temperatura. d Seja d A,B a densidade de um gás A em relação à de um gás B: d AB 5 A . dB P ? MA P ? MB dA MA e dB 5 . Então: Mas d A 5 5 . R?T R?T dB MB A relação entre as densidades de dois gases é igual à relação entre as suas massas molares. Por exemplo: o gás SO2 (M 5 64) tem densidade igual ao dobro da densidade do gás O2 (M 5 32), nas mesmas condições de temperatura e pressão. A densidade relativa é um número puro, isto é, sem unidades.
Não escreva neste livro.
Atividades 1. Os dirigíveis usados no início do século XX utilizavam gás hidrogênio. Como o hidrogênio é combustível, ele foi substituído por gás hélio. Qual é a razão especial de terem sido esses e não outros gases os escolhidos para serem usados em balões e dirigíveis? 3. Quantas vezes o monóxido de carbono é mais denso que o hidrogênio, nas mesmas condições de temperatura e pressão? 4. Calcule a massa de 1,8 ? 1024 moléculas de um gás X cuja densidade em relação ao H2 é 32. 5. O gás hélio, em determinada temperatura e pressão, tem densidade de 0,16 g/L. Outro gás, nas mesmas condições, tem densidade 1,28 g/L. Qual é a massa molar desse gás? 6. Como se explica a ascensão dos balões usados antigamente em festas juninas? Após algum tempo, eles caíam, o que fez com que fossem proibidos. Por quê?
Misturas gasosas
Cores fantasia, sem escala.
Pressão parcial de um gás Imagine que os gases nitrogênio (N2) e oxigênio (O2) – balões 1 e 2, respectivamente – sejam misturados nas condições indicadas na figura ao lado. Repare que a pressão total dos gases na mistura é a soma das pressões que os gases exercem quando estão sozinhos num balão de mesmo volume e mesma temperatura. Dalton constatou experimentalmente esse fato.
1
V = 10 L 0,10 mol de N2 27 °C
2
V = 10 L 0,050 mol de O2 27 °C
mistura V = 10 L 0,10 mol de N2 0,050 de O2 27 °C
P1 = 187 mmHg
P2 = 93 mmHg
P3 = 280 mmHg
Hg(ℓ)
Hg(ℓ)
Hg(ℓ)
P 1 + P2 = P3
A partir de suas observações, em 1801, ele formulou a lei de Dalton. Pressão parcial (p) de um gás, numa mistura gasosa, é a pressão que ele exerceria se ocupasse sozinho todo o volume da mistura, na mesma temperatura.
Ilustração produzida com base em: KOTZ, J. C.; TREICHEL JR., P. Chemistry & chemical reactivity. 3th ed. Orlando: Saunders College Publishing, 1996. p. 568.
Capítulo 12 Gases: importância e propriedades gerais
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2. Qual é a densidade do H2 à pressão de 0,5 atm e à temperatura de 27 °C?
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