Relatorio fisico quimica

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. Esta lei química torna-se verdadeira quando os gases são submetidos à mesma pressão e à mesma temperatura

O enunciado da Lei de Graham diz que “A velocidade de difusão de um gás através de outro é inversamente proporcional à raiz quadrada da densidade do gás”. Essa lei pode ser aplicada de modo a se comparar as razões entre velocidades de difusão e pesos moleculares de dois gases distintos, ou seja, segundo a Lei de Graham, podemos escrever a lei da difusão de Graham como:

[pic 1]

FIGURA 1: Lei de Graham

A lei ampliada de Graham pode ser aplicada de modo a se comparar as razões entre velocidades de difusão e pesos moleculares de dois gases distintos. A razão entre as velocidades de difusão dos dois gases é igual à raiz do inverso da razão entre os pesos moleculares dos dois gases.

Difusão é o termo dado á passagem de uma substância através de um outro meio. E efusão de um gás é sua passagem através de uma abertura de um buraco de agulha ou orifício. As duas leis em um só enunciado fica: “a velocidade de difusão e efusão de um gás são inversamente proporcionais á raiz quadrada de sua densidade, ou de seu peso molecular”. É possível determinar a velocidade de efusão de dois gases através da distância percorrida por eles, e para que isso ocorra, é necessário que haja uma indicação do encontro dos dois gases, como por exemplo, uma reação química entre eles.

 

 

1. Objetivo

Neste trabalho tem como objetivo comprovar experimentalmente a Lei de Graham para difusão de gases. Identificar a velocidade de cada um dos gases e para calcular a velocidade media dos gases.

1. Materiais e Métodos

3.1 Materiais e Reagentes

• Tubo de vidro;
• Régua;
• Cronômetro;
• Ácido clorídrico concentrado;
• Hidróxido de amônio concentrado;
• Parafilme;
• Kitasato;
• Capela de exaustão;

3.2 Procedimento Experimental

Na capela foi adicionado, ácido clorídrico concentrado (HCl) em um dos kitassatos e hidróxido de amônio concentrado (NH4OH) em outro. Os dois kitassatos foram vedados com parafilme para que ocorresse o acúmulo dos vapores liberados (HCl e NH3), facilitando a difusão destes vapores. Após alguns minutos os kitassatos foram conectados por um tubo de vidro e o cronômetro foi acionado. Aguardamos a visualização de um anel branco dentro do tubo. O anel se forma segundo a reação:

HCl (g) + NH3 (g) → NH4Cl (s)

         Ao ser percebida a formação do anel o cronômetro foi travado e uma marca foi feita no tubo sobre o ponto de formação do mesmo. Em seguida foi medida a distância entre a marcação os kitassatos. Este processo foi realizado

três vezes.

1. Resultados e discussões

Tabela 1: Medidas do tempo e distâncias percorridas pelos gases e resultados dos cálculos das velocidades.

	d(HCl)/cm	d(NH3)/cm	t/s	v(HCl)/cm.s-1	v(NH3) cm.s-1
1	34,0 cm	13,50 cm	195 s	0,1743 cm.s-1	0,0692 cm.s-1
2	20,5 cm	28,0 cm	75 s	0,2733 cm.s-1	0,3733 cm.s-1

 

4.1 Valores médios de difusão.

        Cálculo dos valores médios de difusão de cada uma dos gases, através dos dados obtidos experimentalmente.

        HCl= (0,1743 cm.s-1 + 0,2733 cm.s-1) / 2

        HCl= 0,4476 / 2

        HCl= 0,2238

        NH3= (0,0692 cm.s-1 + 0,3733 cm.s-1) / 2

        NH3= 0,4425/ 2

        NH3= 0,2212

        MÉDIA= V(HCl) / V(NH3)

        MÉDIA= 0,2238 / 0,2212

        MÉDIA= 1,0111

4.2 Razão MM(NH3)/MM(HCl)

        Cálculo da razão da MM(NH3)/MM(HCl), através dos dados experimentais.