Tudo sobre as propriedades dos gases químicos

Tudo sobre as propriedades dos gases químicos. Vamos começar este post falando sobre a importância dos gases químicos em nossa vida. Em primeiro lugar, os gases é um dos estados da Matéria. No post “Qual será o estado da matéria” mostramos a você esses estados e como os gases ocorrem. Vá para descobrir mais coisas sobre os gases.

Sem você pensar os gases estão presentes ao nosso redor. Por exemplo, o ar que respiramos é uma mistura de gases. A comida que comemos certamente teve a participação de um gás. Assim, ao fazer uma reflexão você faz dizer caramba os gases são importantes mesmo.

Além disso, os gases liberados pelos combustíveis fosseis aumentaram muito os gases de aquecimentos global. Você vai descobrir mais sobre esse assunto na série de post que nós estamos recomendando para você. Vá lá e descubra mais coisa sobre esses gases:

Então, antes de falar das propriedades dos gases, temos que mostrar a vocês os gases nobres. No post “Gases Nobres’ mostramos a você que esses gases estão a direita extrema da tabela periódica. Eles são formados por hélio, neônio, argônio, criptônio, xenônio e radônio. Vá lá que você vai  descobrir mais coisas interessantes sobre os gases nobres, bem como sobre outras propriedades que não iremos tratar aqui.

Então, vamos começar este poste falando das três propriedades características dos gases:

  1. São fáceis de comprimir,
  2. Se expandem para encher seus recipientes
  3. Ocupam muito mais espaço do que os líquidos ou sólidos dos quais se formam.

Compressibilidade

Um motor de combustão interna fornece um bom exemplo da facilidade com que os gases são comprimidos. Em um motor típico de quatro tempos, retira-se o pistão primeiro do cilindro para criar um vácuo parcial. Por conseguinte, o vácuo atrai uma mistura de vapor de gasolina e ar para dentro do cilindro (veja a figura abaixo). Então, empurra-se o pistão para dentro do cilindro. Dessa forma, comprime-se a mistura gasolina/ar até uma fração do seu volume original.

A proporção do volume do gás no cilindro após o primeiro curso e o seu volume após o segundo curso é a taxa de compressão do motor. Os carros modernos funcionam com taxas de compressão de cerca de 9:1, o que significa que a mistura de gasolina e comprime-se ar no cilindro por um fator de nove no segundo curso. Depois que se comprime a mistura gasolina/ar, aciona-se a vela de ignição na parte superior do cilindro e a explosão resultante empurra o pistão para fora do cilindro no terceiro curso. Finalmente, empurra-se o pistão de volta para o cilindro no quarto curso para limpar os gases de escape.

Líquidos são muito mais difíceis de comprimir do que gases. Eles são tão difíceis de compactar do que os sistemas de freio hidráulico. A maioria dos sólidos é ainda mais difícil de compactar. As únicas exceções pertencem a uma classe rara de compostos que inclui borracha natural e sintética. A maioria das bolas de borracha que parecem fáceis de comprimir, como uma bola de raquete, é preenchida com ar, que é comprimido quando a bola é comprimida.

Expansibilidade

Qualquer pessoa que ver uma pão assando já observou o seu crescimento. Em princípio, o que você viu foi a expansão de gases se expandem. Ou seja, à medida que o pão assar na cozinha o ambiente fica cheio de odores maravilhosos. Por outro lado, quando alguém abre um ovo podre logo notar o odor característico do sulfeto de hidrogênio (H2S). Portanto, os gases se expandem para encher seus recipientes. Dessa forma, você pode assumir que o volume de um gás é igual ao volume de seu recipiente.

Volumes de gases versus volumes de líquidos ou sólidos

A diferença entre o volume de um gás e o volume do líquido ou sólido a partir do qual ele se forma pode ser ilustrada com os seguintes exemplos. Um grama de oxigênio líquido em seu ponto de ebulição (-183 oC) tem um volume de 0,894 mL. A mesma quantidade de gás O2 a 0 oC e pressão atmosférica tem um volume de 700 mL, quase 800 vezes maior. Então, pode-se obter resultados semelhantes quando se compara os volumes de sólidos e gases.

Por exemplo, um grama de CO2 sólido tem um volume de 0,641 mL. A 0 oC e pressão atmosférica, a mesma quantidade de gás CO2 tem um volume de 556 mL, que é mais de 850 vezes maior. Portanto, você tem como regra geral, o volume de um líquido ou sólido aumenta em um fator de cerca de 800 quando forma um gás.

Em princípio, utiliza-se frequentemente as consequências dessa enorme mudança de volume para fazer o trabalho. Assim, o motor a vapor, que provocou a revolução industrial, baseia-se no fato de a água ferver para formar um gás (vapor) com um volume muito maior. Portanto, o gás escapa do recipiente em que foi gerado e o vapor que sai pode ser feito para fazer o trabalho. O mesmo princípio está em ação quando a dinamite é usada para explodir rochas.

O famoso Alfred Nobel usou gases para a descoberta de nitroglicerina

Em 1867, o químico sueco Alfred Nobel descobriu que o explosivo líquido altamente perigoso conhecido como nitroglicerina. Então, argila ou serragem absorviam esse composto para produzir um sólido muito mais estável. Portanto, mais seguro de usar.

Bom, quando se detona a dinamite, a nitroglicerina se decompõe e produz uma mistura de gases CO2, H2O, N2 e O2.

4 C3H5N3O9(l) → 12 CO2(g) + 10 H2O(g) + 6 N2(g) + O2(g)

Como 29 mols de gás são produzidos para cada quatro moles de líquido que se decompõem e cada mole de gás ocupa um volume aproximadamente 800 vezes maior que um mole de líquido, essa reação produz uma onda de choque que destrói qualquer coisa em sua vizinhança.

O mesmo fenômeno ocorre em uma escala muito menor quando fazemos pipocas. Quando se aquece os grãos de pipoca em óleo, os líquidos dentro do núcleo se transformam em gases. A pressão que se acumula dentro do núcleo é enorme e o núcleo eventualmente explode.

Pressão versus força

O volume de um gás é uma de suas propriedades características. Outra propriedade característica é a pressão que o gás exerce sobre seus arredores. Muitos de nós tivemos nossa primeira exposição à pressão de um gás quando fomos ao posto de gasolina do bairro para verificar a pressão de nossos pneus de bicicleta. Dependendo do tipo de bicicleta que tínhamos, adicionamos ar aos pneus até o manômetro medir entre 30 e 70 libras por polegada quadrada (libras / polegada ou psi). Então, obtem-se duas propriedades importantes da pressão neste exemplo.

  1. A pressão de um gás aumenta à medida que mais gás é adicionado ao recipiente.
  2. A pressão é medida em unidades (como libras / polegadas) que descrevem a força exercida pelo gás dividida pela área sobre a qual essa força é distribuída.

Podemos resumir a primeira conclusão na seguinte relação:  P é a pressão do gás e n é a quantidade de gás no recipiente.

P proporcional n

Como a pressão aumenta à medida que se adiciona o gás ao recipiente, P é diretamente proporcional a n.

A segunda conclusão descreve a relação entre pressão e força. Define-se pressão como a força exercida em um objeto dividido pela área sobre a qual a força é distribuída: Pressão= força/área

Descubra mais sobre os gases com o post “O que diz a lei Gay Lussac dos gases

Fonte:

Mundo Educação

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