O gás ideal (também
chamado gás perfeito) é aquele onde a distância entre as moléculas é tão grande
que é possível considerar as interações moleculares desprezíveis. Na pratica
podemos observar que esta situação ocorre em condições de baixa pressão, pois, nesta
situação as moléculas ficam mais dispersas no espaço.
Quando aquecemos um
sólido ou um liquido eles sofrem alteração de volume devido a alteração da
organização dos átomos/moléculas, o mesmo não ocorre quando aquecemos um gás,
pois, suas moléculas já ocupam todo o espaço do recipiente que o contém. Por
esse motivo, o estudo dos gases é realizado através de suas características
macroscópicas, tais como: pressão, volume, temperatura e a quantidade de gás
expressa em massa ou número de moléculas.
A Lei dos Gases Ideais
relaciona as variáveis temperatura, pressão, volume e número de mols do gás em
estudo, a maioria dos gases reais apresentam o mesmo comportamento, existem
poucas situações que em que esta lei não é obedecida.
A fórmula matemática
a seguir: P.V = n.R.T , para um número
de mols constante permite determinarmos uma variável do gás quando as outras
três são conhecidas. Sendo P a pressão, V o volume, n o número de mols,
R a constante dos gases ideais e T a temperatura.
Quando Boyle e
Marriotte estudavam o comportamento dos gases comprovaram experimentalmente que
num sistema fechado onde
a temperatura permanece constante (processo isotérmico = mesma temperatura),
observa-se que determinada massa de gás ocupa um volume inversamente
proporcional a sua pressão, ou seja, com o aumento da pressão ocorre a
diminuição do volume, e vice-versa, conforme demonstra a figura a seguir.
Gay Lussac quando
estudava o comportamento dos gases, comprovou experimentalmente, que um gás
contido num recipiente que num sistema fechado onde pressão é mantida constante
(processo isobárico = mesma pressão), observa-se que o volume é diretamente
proporcional a sua temperatura, ou seja, com o aumento da temperatura ocorre o
aumento do volume, e vice-versa, conforme demonstra a figura a seguir.
Avogrado quando
estudava o comportamento dos gases, observou que volumes iguais diferentes gases, nas mesmas
condições de temperatura e pressão, possuíam a mesma quantidade de mols. Para
ilustrar, um recipiente de 22,4 L preenchido com gás oxigênio possui 6,02x1023
moléculas, o mesmo recipiente preenchido
com qualquer outro gás também possui 6,02x1023 moléculas.
Isto é possível porque o tamanho das moléculas é desprezível em relação ao
espaço que existe entre elas. Veja o principio de Avogrado na ilustração dos balões.
A equação de Avogrado
adota considera que volume de 22,4 L de qualquer gás tem 6,02x1023
moléculas, na pressão de 1atm e 0°C (0º C = 273 K)
Assista também a aula da UNIVESP que deu origem a esta postagem.
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