Abordagem Téorica

Gás

    É uma substância que não possui forma e nem volume constante, adaptando-se à forma e ao volume do recipiente no qual está incluso. É constituído de pequenas moléculas que se movimentam desordenadamente. As principais características físicas mais importantes dos gases são a compressibilidade e a expansibilidade. Quando são submetidos a pressões pequenas eles sofrem variações de volumes grandes (compressibilidade) e que tendem a preencher todo espaço que lhes é oferecido (expansibilidade).

As variáveis de estado de um gás

    Estados do gás: um gás se define de acordo com certas variáveis, chamadas de variáveis de estado do gás. São elas:

-     pressão (p), que é o resultado do choque das moléculas contra as paredes do recipiente. Sua unidade pode ser N/m² (chamada de pascal) ou atm (atmosfera), ou ainda mmHg.
      A relação entre as unidades é:

      1 atm = 10⁵ N/m² (Pa) ou 760mmHg = 1 atm

-      volume (V), é a capacidade que um gás tem de se expandir espontaneamente, ocupando todo o volume do recipiente que o contém.

-      temperatura (T), mede o grau de agitação térmica das moléculas (sempre na escala Kelvin). Se estiver em outra escala temos que transformar para Kelvin, conforme fórmula abaixo:
         Tk = Tc + 273


Modelos    

    Existem duas categorias de gases: os gases reais e os gases ideais ou perfeitos.

-      Real: é o gás normal, onde existem interações entre suas moléculas, o que torna muito difícil seu estudo, porque, além das variáveis de estado, ainda temos que nos preocupar com suas interações.

-      Ideal: neste tipo de gás, podemos desprezar as interações entre as suas moléculas, e nos preocuparmos somente com as variáveis de estado. Iremos considerar um gás real como ideal, sob duas condições:

• baixas pressões;
• altas temperaturas.

     Para encontrarmos ainda a equação dos gases, precisamos ainda de um conceito da química chamado "mol" (n), que expressa uma certa quantidade de moléculas. Mol é a quantidade padrão de moléculas de um gás. Quando temos um mol de um certo gás, dizemos que temos 6,02 x 10²³ moléculas deste gás.

    Podemos calcular o número de mols n (plural de mol) de uma substância pela relação:

    Onde:

    n = n° de mols da substância

    m = massa em gramas

    M = massa molecular do gás em grama/mol.

    Obs: A massa molecular (M) é a massa em grama de uma molécula, obtida multiplicando-se as massas em gramas dos átomos pelo respectivo número de átomos presentes na molécula:

    Exemplo:

    H₂O => 2 x 1g + 1 x 16g = M = 18 g/mol.