O Comportamento Físico dos Gases: Misturas Gasosas e Densidade dos Gases

 Misturas Gasosas

  - Pressão parcial

   Pressão parcial de um componente de mistura gasosa é a pressão que ele possuiria se estivesse sozinho, no mesmo volume e à mesma temperatura em que se encontra a mistura.

  Em que Pa.V= na.R.T representa o gás isolado, e P.V=nt.R.T a mistura gasosa.

  O quociente na/nt é chamado, de fração em quantidade de matéria ou fração em mol, e não possui unidade.

Outra expressão importante:

Essa expressão é conhecida como lei de Dalton das pressões parciais. Ela nos mostra que a pressão total de uma mistura gasosa é igual à soma das pressões parciais de seus componentes . Cada componente portanto, é responsável por parte da pressão total, e dai surgiu a expressão pressão parcial.

Volume Parcial

   Volume parcial de um componente de uma mistura gasosa é o volume que ele possuiria se estivesse sozinho, à mesma pressão e a à mesma temperatura em que se encontra a mistura.

  Outra expressão:

  Essa expressão é conhecida como Lei de Amagat, indica que o volume total de uma mistura gasosa é igual a soma dos volumes parciais de seus componentes.

  As misturas gasosas são homogêneas, apresentando portanto, somente uma fase. 

Frações em mol e porcentagem em volume

Exemplo: Considere o ar atmosférico seco e isento de poluentes, que é formado em sua totalidade por nitrogênio (N2), oxigênio (O2) e argônio (Ar). De modo aproximado, podemos dizer que em 100 L dessa amostra gasosa, o volume parcial de nitrogênio é de 78 L, o oxigênio é 21 L e o argônio é 1 L.  

Densidade de Gases

  A expressão geral de densidade é válida para sólidos, líquidos e gases.

  Outro modo de calcular a densidade de gases ideais

Onde: 

d= densidade

P= pressão

M = massa molar (g/mol)

R= constante

T =  temperatura, em Kelvin

Densidade relativa de gases

  Nesse contexto, a palavra relativa está sendo usada como sinônimo de "em relação a", ou "comparando com".

  Um caso particular interessante é a densidade de um gás em relação ao ar:

  O valor 28,9g/mol é chamado de massa molar média do ar.

Porque os balões de ar quente sobem?

  

 A alta temperatura faz com que o volume do gás se expande, diminuindo assim sua densidade , podemos dizer que o balão sobe porque sua densidade é menor que a densidade do ar exterior.

O fato da alta temperatura diminuir a densidade do gás explica também, o porque de da fumaça subir, e a formação do chamado cogumelo atômico, quando há explosão por bomba atômica.

Por que balões enchidos com gás hélio sobem quando soltamos, e balões enchidos com o gás expelido pelos pulmões não?

 Isso ocorre porque o gás hélio apresenta densidade menor que a do ar atmosférico.

 Fonte: 

 Bibliografia:

Química na abordagem do cotidiano, volume único/ Francisco Miragaia Peruzzo(Tito) Eduardo Leite do Canto (Canto) _ 2 ed. _ São Paulo: Moderna, 2002.