A Físico Química

Resumo primeira Prova de Físico-química

Gás perfeito: Conjunto de moléculas em movimento permanente e aleatório com suas trajetórias muito pouco perturbadas pelas forças intermoleculares.

Estado dos gases: Para se definir o estado de um gás deve-se conhecer o volume (V) (dado pelo recipiente que ele ocupa), o Número de Moles (n), a pressão (P) (P=F/A), e a Temperatura (T).

P x V = n x R x T

PRESSÃO:

“Volumes iguais de gases diferentes, com a temperatura e a pressão iguais, possuem o mesmo número de moles”.

Equilíbrio mecânico: Dois gases com pressões diferentes em contato através de uma parede móvel em um recipiente, tendem a igualar a pressão dentro do sistema.

P = pgh

TEMPERATURA (K):

Diatérmica (Termicamente condutora) e Adiabática (termicamente isolante). Atinge o Equilíbrio térmico.

LEI ZERO DA TERMODINÂMICA:

“Se A está em equilíbrio com B e B está em equilíbrio com C, então A está em equilíbrio com C”.

Lei de Boyle: Temperatura e número de moles são constantes.

Lei de Charles e Gay-Lussac: Volume e número de moles são constantes ou Pressão e Número de moles são constantes.

Equação dos gases perfeitos ou dos gases ideais:

Pv = nRT

CNATP (Condições Normais Ambientes de Temperatura e Pressão): 298,15 K e 1 bar.

PRESSÃO PARCIAL:

Pj (pressão parcial) = Xj (fração molar) P.

Xj = m/MM.

A soma das pressões parciais é igual a soma total do sistema.

GASES REAIS

Não obedecem exatamente a lei dos gases perfeitos.

Interações moleculares: As forças repulsivas contribuem para expansão (relevantes quando estão bem próximas) e as atrativas para compressão (relevante quando a proximidade não é tão grande).

FATOR DE COMPRESSIBILIDADE (Z):

Depende das interações intermoleculares que as moléculas do gás estão submetidas.

PVm = RTZ

Z<1 → As forças eletrostáticas atrativas predominam.

Z=1 → Gás ideal

Z>1 → As forças eletrostáticas repulsivas predominam.

Z=Vm/Vm0

COEFICIENTES DO VIRIAL:

A divergência ou desvio do comportamento do gás real para o gás ideal é medido pela equação do estado virial.

Os coeficientes são o B e o C, sendo que o B é o desvio causado pelas interações das moléculas duplas e o C é o desvio causado pelas interações das moléculas triplas.

Z = 1 + B/Vm + C/V2m

P = (1 + n.B/V + n2C/V2) . (nRT/V)        (*Z)

Temperatura de Boyle: “ Quando as propriedades do gás real coincidem com a do gás ideal”.

COORDENADAS CRÍTICAS: “ São as coordenadas limites para que se tenha somente uma fase (estado físico) no sistema em análise”.

Pc = a/27b2

Vc = 3b

Tc = 8a/27bR

EQUAÇÃO DE VAN DER WAALS:

“Uma molécula atrai e é atraída por todas as outras moléculas de gases ao seu redor, encurtando a distância e aumentando a pressão do sistema. Ao mesmo tempo ocorre a repulsão das moléculas quando estas estão muito próximas devido o volume de cada molécula estabelecer um limite de aproximação. A equação de Van Der Waals calcula essas forças de atração e repulsão no sistema e aproxima o valor da equação dos gases ideais”.