Bom, a lei do gás de Gay-Lussac é um caso especial da lei do gás ideal, em que o volume do gás é mantido constante. Então, quando se mantém o volume constante, a pressão exercida por um gás é diretamente proporcional à temperatura absoluta do gás.
Em termos simples, aumentar a temperatura de um gás aumenta sua pressão, enquanto diminuir a temperatura diminui a pressão, assumindo que o volume não muda. Bom, a lei também é conhecida como lei da temperatura de pressão de Gay-Lussac. Dessa forma, Gay-Lussac formulou a lei entre 1800 e 1802 ao construir um termômetro de ar.
Problemas químicos da lei de Gay-Lussac
- A lei de Gay-Lussac é uma forma da lei ideal do gás, na qual o volume de gás é mantido, sobretudo, constante.
- Então, quando se mantem o volume constante, a pressão de um gás é, sobretudo, diretamente proporcional à sua temperatura.
- As equações usuais da lei de Gay-Lussac são P/T = constante ou Pi / Ti = Pf /Tf.
- A razão pela qual a lei funciona é que a temperatura é uma medida da energia cinética média; assim, à medida que a energia cinética aumenta, ocorrem mais colisões de partículas e a pressão aumenta. Se a temperatura diminuir, haverá menos energia cinética, menos colisões e menor pressão.
Exemplo da lei de Gay-Lussac
Exemplo da lei de Gay-Lussac
Um cilindro de 20 litros contém 6 atmosferas (atm) de gás a 27 C. Qual seria a pressão do gás se o gás fosse aquecido a 77 °C?
Então, para resolver o problema, siga as etapas a seguir:
O volume do cilindro permanece inalterado enquanto o gás é aquecido, de modo que a lei de Gay-Lussac se aplica. A lei dos gases de Gay-Lussac pode ser expressa como:
Pi/Ti = Pf/ Tf
Em que
Pi e Ti são a pressão inicial e temperaturas absolutas
Pf e Tf são a pressão final e temperatura absoluta
Primeiro, converta o temperaturas a temperaturas absolutas.
Ti = 27 oC = 27 + 273 K = 300 K
Tf = 77 oC = 77 + 273 K = 350 K
Use esses valores na equação de Gay-Lussac e resolva para P f .
Pf = Pi Tf / Ti = (6 atm) (350K) / (300 K) = 7 atm
Portanto, a resposta que você obtém seria: A pressão aumentará para 7 atm após, sobretudo, o aquecimento do gás de 27 oC a 77 oC.
Outro exemplo
Bom, veja se você entendeu o conceito resolvendo outro problema: Encontre a temperatura em Celsius necessária para alterar a pressão de 10,0 litros de um gás que tenha uma pressão de 97,0 kPa a 25 oC para a pressão padrão. A pressão padrão é 101,325 kPa.
Primeiro, converta 25 oC em Kelvin (298 K). Então, lembre-se de que a escala de temperatura Kelvin é uma escala absoluta de temperatura com base na definição de que o volume de um gás em pressão constante (baixa) é diretamente proporcional à temperatura e que 100 graus separam os pontos de congelamento e ebulição da água.
Dicas
Lembre-se desses pontos ao resolver, sobretudo, um problema de lei de Gay-Lussac:
- O volume e a quantidade de gás são mantidos constantes.
- Se a temperatura do gás aumentar, a pressão aumenta.
- Se a temperatura diminuir, a pressão diminuirá.
Bom, temperatura é uma medida da energia cinética das moléculas de gás. Então, a baixa temperatura, as moléculas estão se movendo mais lentamente e atingem a parede de um recipiente sem frequência. Assim, à medida que a temperatura aumenta, o mesmo ocorre com o movimento das moléculas. Eles atingem as paredes do recipiente com mais frequência, o que é visto como um aumento na pressão.
Então, a relação direta se aplica apenas se a temperatura for dada em Kelvin. A princípio, os erros mais comuns que os alunos cometem ao trabalhar com esse tipo de problema são esquecer de converter para Kelvin ou fazer a conversão incorretamente. Dessa forma, o outro erro está negligenciando números significativos na resposta.
Considerações finais
Então, o assunto “O que diz a Lei Gay Lussac dos gases” foi interessante? Dessa forma, você tem que acessar posts sobre a Físico-Química aqui no Clube da Química. De qualquer forma convidamos você a descobrir um pouco mais nos posts abaixo. Acesse ai.
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Fontes
- Barnett, Martin K. (1941). “Uma breve história da termometria”. Journal of Chemical Education , 18 (8): 358. doi: 10.1021 / ed018p358
- Castka, Joseph F .; Metcalfe, H. Clark; Davis, Raymond E .; Williams, John E. (2002). Química moderna . Holt, Rinehart e Winston. ISBN 978-0-03-056537-3.
- Crosland, MP (1961), “As origens da lei de Gay-Lussac de combinar volumes de gases”, Annals of Science , 17 (1): 1, doi: 10.1080 / 00033796100202521
- Gay-Lussac, JL (1809). “Memorizar sobre a combinação de substâncias gasosas, de acordo com os outros” (Memórias sobre a combinação de substâncias gasosas entre si). Memories of the Société d’Arcueil 2: 207–234.
- Tippens, Paul E. (2007). Physics , 7a ed. McGraw-Hill. 386-387.
