Volume está relacionado entre todos os gases, por hipótese de Avogadro, que os estados: Volumes iguais de gases à mesma temperatura e pressão contêm números iguais de moléculas. A partir disso, derivamos o volume molar de um gás (volume/moles de gás). Este valor, em 1 atm, e 0&deg C é mostrado abaixo.

Vm =

V n

= 22.4 L a 0°C e 1 atm

Onde:

Vm = volume molar, em litros, o volume de um mol de gás ocupa nessas condições
V=volume em litros
n=número de moles de gás

Uma equação que os químicos chamam a Lei dos Gases Ideais, mostrado abaixo, que relaciona o volume, temperatura e pressão de um gás, considerando-se a quantidade de gás presente.

em que:

P=pressão em atm
T=temperatura em graus kelvin
R é o molar constante de gás, onde R=0.082058 L atm mol-1 K-1.

A Lei do gás Ideal assume vários fatores sobre as moléculas do gás.O volume das moléculas é considerado negligenciável em comparação com o volume do recipiente em que são mantidas. Também assumimos que as moléculas de gás se movem aleatoriamente, e colidem em colisões completamente elásticas. Forças atrativas e repulsivas entre as moléculas são, portanto, consideradas negligenciáveis.

exemplo problema: um gás exerce uma pressão de 0,892 atm em um recipiente de 5,00 L a 15 ° C. A densidade do gás é 1,22 g / L. Qual é a massa molecular do gás?

Resposta:

PV = nRT

T = 273 + 15 = 228

(0.892)(5.00) = n(.0821)(288)

n = 0.189 mol

.189 mol 5.00L x x grams 1 mol = 1.22 g/L

x = Molecular Weight = 32.3 g/mol

também podemos usar a Lei dos Gases Ideais para determinar quantitativamente como changingthe pressão, temperatura, volume e número de moles de substanceaffects o sistema. Porque a constante de gás, R, é a mesma para todos os gases em qualquer situação, se você resolver para R na Lei de gás Ideal e, em seguida, definir duas leis de gás iguais um ao outro, você tem a lei combinada de gás:

P1V1 n1T1

=

P2V2 n2T2

os valores com um índice de “1” referem-se às condições iniciais
valores com um índice de “2” referem-se a condições finais

Se você conhece as condições iniciais de um sistema e para determinar o pressão depois de você aumentar o volume, mantendo os números ofmoles e a temperatura da mesma, conecte todos os valores que você sabe andthen simplesmente resolver para o valor desconhecido.caso o frasco tenha sido colocado num banho de gelo a 0 ° C, qual seria o novo volume de gás se a pressão fosse mantida constante?

Resposta:

, Pois a pressão e o número de moles são mantidos constantes, não precisamos representá-los na equação, porque seus valores vão cancelar. Então a equação da lei combinada de gás torna-se:

V1 T1 = V2 T2

25.0 mL 295 K = V2 273 K

V2 = 23.1 mL

podemos aplicar a Lei dos Gases Ideais para resolver vários problemas. Até agora, considerámos apenas gases de uma substância, gases Puros. Também compreendemos o que acontece quando várias substâncias são misturadas num recipiente. De acordo com a lei de Dalton de pressões parciais, sabemos que a pressão total exercida sobre um recipiente por vários gases diferentes, é igual à soma das pressões exercidas sobre o recipiente por cada gás.

em que:

Pt=pressão total
P1=pressão parcial do gás “1”
P2=pressão parcial do gás “2”
e assim por diante

Usando a Lei dos Gases Ideais, e comparando a pressão de um gás a pressão total, nós resolvemos para o mole de fração.

P1 Pt

=

n2 RT/V nt RT/V

=

n1 nt

= X1

Where:

X1 = mole fração de gás “1”

E descobrir que a pressão parcial de cada gás na mistura é igual à pressão total multiplicado pelo mole fração.

P1 =

n1 nt

Pt = X1Pt

Exemplo de Problema: Uma 10.73 g de amostra de PCl5 é colocado em um 4.00 L frasco de 200°C.qual é a pressão inicial do frasco antes de qualquer reacção?
b) PCL5 dissocia de acordo com a equação: PCl5(g) –> PCl3(g) + Cl2 (g). Se metade do número total de moles de PCl5(g) se dissociar e a pressão observada for 1,25 atm, Qual é a pressão parcial de Cl2(g)?

Resposta:
a) 10.73 g PCl5 x 1 mol 208.5 g = 0.05146 mol PCl5
PV = nRT
T = 273 + 200 = 473
P(4.00) = (.05146)(.0821)(473)
P = 0.4996 atm
b)	PCl5	→	PCl3	+	Cl2
Start:	.05146 mol		0 mol		0 mol
Change:	-.02573 mol		+.02573 mol		+.02573 mol
Final:	.02573 mol		.02573 mol		.02573 mol
XCl2 = nCl2 ntotal = PCl2 Ptotal
PCl2 1.25 atm = .02573 mol .07719 mol
PCl2 = .4167 atm

Como dissemos anteriormente, a forma de um gás é determinada inteiramente pelo recipiente em que o gás é mantido. Às vezes, no entanto,o recipiente pode ter pequenos furos, ou vazamentos. Moléculas irão fluir para fora destas fugas, num processo chamado efusão.Uma vez que as moléculas massivas se deslocam mais do que as moléculas mais leves, a taxa de efusão é específica para cada gás particular. Usamos a lei de Graham para representar a relação entre as taxas de efusão para duas moléculas diferentes. Esta relação é igual à raiz quadrada do inverso das massas temoleculares das duas substâncias.

r1 r2

=

μ1 μ1

Where:

r1=taxa de efusão em moléculas por unidade de tempo de gás “1”
r2=taxa de efusão em moléculas por unidade de tempo de gás “2”
u1=massa molecular do gás “1”
u2=massa molecular do gás “2”

Anteriormente, consideramos apenas dos gases perfeitos, aqueles que se encaixam os pressupostos da lei dos gases ideais.Os Gases, no entanto, nunca estão perfeitamente no estado ideal. Todos os átomos de cada gás têm massa e volume. Quando a pressão é baixa e a temperatura é baixa, os gases se comportam de forma semelhante aos gases no estado ideal. Quando a pressão e a temperatura aumentam, os gases desviam-se mais do estado ideal. Temos que assumir novos padrões, e considerar novas variáveis para explicar essas mudanças. Uma equação comum usada para melhor representar agas que não está perto das condições ideais é a equação de van der Waals, vista abaixo.

P +

n2a V2

V n

– b

= RT

Where the van der Waals constants are:

a accounts for molecular attraction
b accounts for volume of molecules

A table below shows values for a and b of several different compounds and elements.

Espécie	a (dm6 bar mol-2)	b (dm3 mol-1)
Hélio	0.034598	0.023733
Hidrogênio	0.24646	0.026665
Nitrogênio	1.3661	0.038577
de Oxigênio	1.3820	0.031860
Benzeno	18.876	0.11974

Prática da Lei dos Gases Ideais Problema:
2.00 g de gás hidrogênio e de 19,2 g de gás oxigênio são colocados em um 100.0 L contentor. Estes gases reagem à forma H2O (g). A temperatura é de 38 ° C no final da reação.
a) qual é a pressão na conclusão da reação?b) Se a temperatura fosse aumentada para 77 ° C, qual seria a nova pressão no mesmo recipiente?Solução Ideal para a lei do gás.problema de pressão na prática:
1 mol de gás oxigênio e 2 moles de amônia são colocados em um recipiente e permitiu toreact a 850°C de acordo com a equação:
4 NH3(g) + 5 O2(g) –> 4 NO(g) + 6 H2O(g)
a) Se a pressão total do recipiente é de 5,00 atm, que são as pressões parciais para os três gases restantes?b) usando a Lei de Graham, Qual é a relação entre as taxas de efusão de NH3 (g) e O2(g)?solução sob pressão.

compressibilidade e aproximações de gases ideais: An Online Interactive Tool