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UNIVERSO – Universidade Salgado de Oliveira Pró – Reitoria Acadêmica/ Direção Acadêmica Coordenação do Curso de Química. Campus de São Gonçalo
Anderson Luis Fabrício Leite Mayara Peçanha
Determinação do volume molar do Hidrogênio Físico-Química Experimental
São Gonçalo 2009
- Introdução: Chama-se de Volume Molar ao volume ocupado por 1 mol de cada substância. Para sólidos e líquidos o volume molar depende, entre outras coisas, da natureza, da substância, mas para gases ele só dependerá das condições de temperatura e pressão, qualquer que seja a natureza do gás. No estado gasoso, todas as substancias apresentam propriedades físicas bastante semelhantes. Considerando os volumes molares, por exemplo. A 0ºC e 1 atm
de qualquer gás ocupa quase exatamente o mesmo volume, cerca de 22,4 L. Isto é verdade para o O 2 (g), N 2 (g),CH 4 (g) e qualquer outro gás. Além disto, os volumes dos diferentes gases respondem quase do mesmo modo a mudanças na massa, pressão e temperatura. A Lei dos Gases Ideais pode ser usada para resolver uma variedade de problemas envolvendo o comportamento físico dos gases. Em um problema típico, um gás pode sofrer uma variação de estado “inicial” para um estado “final”. Neste processo, duas das quatro variáveis (V, n, T, P) variam. A questão é determinar dessa alteração sobre uma variável em particular. Para isto, temos os quatros procedimentos abaixo:
- Decidir, pela informação do problema, quais são as variáveis que se alteram e quais são as que permanecem constantes;
- Escrever a equação dos gases ideais para os estados final e inicial. Isto resultará em duas equações: Uma para condições finais e outra para condições iniciais;
- Combinar estas duas equações a fim de eliminar as quantidades que permanecem constantes. Isto resulta em uma só equação relacionando as variáveis que sofreram alteração;
- Resolver a equação obtida (acima) para variável desejada. Então, usando os dados do problema, calcular seu valor. Na experiência realizada no laboratório, foi determinado o volume molar do Hidrogênio a partir do Ácido Clorídrico (HCl) com fita de Alumínio (Al) e também de Magnésio (Mg). O volume do Hidrogênio pode ser determinado por uma reação química entre um acido (HCl) e um metal (Al e Mg) mais forte que o hidrogênio.
- Materiais:
- Fita de Alumínio;
- Fio de Cobre;
- (^) Fita de Magnésio;
- Ácido Clorídrico;
- Água Destilada;
A primeira experiência, que foi realizada com Alumínio, deu errada pois o tamanho da fita de Al era muito superior ao que foi pedido. Com isso, no cálculo deu um erro de 480,74%. Na segunda experiência, o erro foi de 0% pois o tamanho da fita de Magnésio era próximo ao pedido. A fita de Magnésio será consumido muito mais rápido que do alumínio pois a energia do oxidação do alumínio é menor que o do magnésio.
Postulado da Teoria Cinética
- (^) Os gases consistem em partículas (moléculas ou átomos) em movimento contínuo ou aleatório. As partículas sofrem colisões freqüentes entre si e com as paredes dos recipientes. A pressão exercida por um gás é devida as forças associada com os choques nas paredes.
- As colisões entre as partículas de gás são elásticas. Quando duas partículas colidem, suas energias individuais podem mudar. Tipicamente, uma se acelera e a outra se desacelera. Contudo, a energia total permanece constante. Nenhuma Energia Cinética é convertida em calor. Como resultado, a temperatura de um gás isolado do meio ambiente não varia.
- A energia média de translação de uma partícula de gás é diretamente proporcional à temperatura. A uma certa temperatura, a energia média é a mesma para todos os gases. Em adição a estes postulados, assume-se que os volumes das partículas são desprezíveis comparados ao do recipiente. Além disto, as forças atrativas das partículas não são consideradas. O fato de a energia média de uma molécula de gás não depender de n é o principal motivo pelo qual os gases têm comportamento semelhante em P , V e T.
- Bibliografia - MASTERTON – SLOWNSKI – STANITSKI, Princípios de Química , LTC Editora, 6º edição; - FRITAS, Alex Vieira, Volume Molar, 02/09/09, <http:// www.coladaweb.com/quimica/fisico-quimica/volume-molar>
