Departamento de Química Analítica e Físico Química

Universidade Federal do Ceará - UFC

Centro de Ciências e Tecnologia – CCT

Departamento de Química Analítica e Físico Química

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Verificação Experimental da Lei de Graham

Italo Mourão Timbó

Fortaleza, 23 de Abril

1 – Introdução

Um gás é definido como uma substância que se expande espontaneamente para preencher completamente o recipiente no qual está contido de maneira uniforme. Neste estado, as forças de atração intermoleculares são fracas devido às distâncias entre essas moléculas serem grandes de maneira que talvez elas nem se toquem durante a maior parte do tempo. Tais forças, por serem baixas, permitem uma movimentação mais rápida.

Para medir a velocidade com que determinado gás se movimenta Thomas Graham, um químico inglês, realizou alguns experimentos e relatou os resultados observados para essas velocidades de difusão de vários gases.

Graham passou grande parte de seu tempo estudando a difusão dos gases e líquidos, e através do seu estudo conseguiu propor a seguinte lei:

“A velocidade de efusão dos gases é inversamente proporcional às raízes quadradas de seus pesos moleculares”

Ou seja:

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Isso nos mostra que a massa molar do gás também interfere na sua velocidade, pois quando menor for essa massa, mais fácil será para o gás realizar a difusão ou a efusão.

Esta lei química torna-se verdadeira quando os gases são submetidos à mesma pressão e à mesma temperatura. Dessa forma, quanto mais leve for a substância em relação à outra, maior será a facilidade de separação desta, pois a diferença percentual de suas massas tende a ser maior.

Neste sentido, os termos difusão e efusão merecem destaque, uma vez que não podem ser utilizados como sinônimos.

DIFUSÃO: Fenômeno pelo qual dois líquidos ou dois gases misturam-se espontaneamente devido à cinética de suas moléculas ou átomos.

EFUSÃO: Escapamento de um gás através de uma pequena abertura, orifício ou poro.

Na prática é comum medir o tempo (t) que um dado volume de gás leva para fluir através de um pequeno orifício no recipiente que o contém. Este tempo é inversamente proporcional, à velocidade de difusão, ou seja:

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2 – Objetivos

1. Verificar, experimentalmente o fenômeno da efusão de um gás.
2. Determinar a massa molecular ao ar atmosférico úmido, utilizando a Lei de Granham.

3 – Materiais

• Garrafa ou Proveta de 1000mL contendo água
• Tudo de Oxigênio
• Tudo de vidro com duas marcas de referência (Pipeta volumétrica de 50mL)
• Bomba manual de borracha
• Cronometro

4 – Resultados e Execução dos Cálculos

Os valores de tempo para o ar e para o oxigênio foram os seguintes:

Tabela 1

Ar	O2
34,4s	35,9s
35,7s	36,1s
Média:  35,05	Média:    36,0s

Considerando a massa molecular do oxigênio como 32g/mol, temos que: