Difusão dos gases

Páginas: 6 (1421 palavras) Publicado: 3 de outubro de 2012
1 - Introdução
Thomas Graham era escocês, nascido em uma família abastada. Sua família desejava que Thomas se tornasse pastor, mas, mesmo assim, permitiu que ele fosse para a universidade. Com 14 anos, Graham foi para a Universidade de Glascow. Tinha como professor Thomas Thomson, o elaborador do modelo atômico que descrevia o átomo como sendo uma esfera composta por uma pasta negativa, compartículas positivas nela encrustadas, conhecido como o modelo do “pudim de passas”. Foi graças a ele que Graham se apaixonou pela Química, deixando um vasto legado na área, com pesquisas em diversas áreas. Porém, uma das maiores contribuições de Thomas Graham foi no estudo dos gases, no qual estudou as propriedades de difusão e efusão dos gases. A partir destes estudos, propôs a lei que leva o seunome: a Lei de Graham.
A difusão é o termo dado à passagem de uma substância através de outra. Nos sólidos, o processo de difusão é muito lento, tão lento que são necessários métodos especiais para detectar e medir a velocidade de difusão; nos líquidos, a difusão ocorre mais rapidamente. Já para os gases, a difusão é muito rápida, e, além disso, é frequentemente auxiliada pelas correntes deconvecção no ar, que faz com que seja ainda mais veloz. A efusão é o processo pelo qual um gás passa através de um orifício, e obedece as mesmas propriedades da efusão, no que diz respeito à velocidade dos gases. A Lei de Graham diz que “a velocidade de difusão ou de efusão de um gás através de outro é inversamente proporcional à raiz quadrada de sua densidade”. Ou seja:
[pic]


Esta lei podeser rearranjada em termos da massa molecular do gás. A uma dada pressão e temperatura, a densidade e a massa molecular de um gás ideal são diretamente proporcionais:


[pic]


Como o número de mols [pic]é igual à razão entre a massa da amostra [pic] e a sua massa molecular [pic], por substituição, temos:


[pic]


Por esta equação, temos:


[pic]


Se a densidade éproporcional à massa molecular, então, pode-se dizer que a velocidade de difusão e de efusão de um gás é inversamente proporcional à sua massa molecular:


[pic]


A partir das relações estabelecidas, pode-se afirmar, então, que, quanto maior for a massa molecular do gás, menor é a sua velocidade de difusão e efusão.
Para dois gases A e B submetidos à difusão, a proporcionalidade é inversa:[pic]


Esta relação entre dois gases, submetidos à difusão, nas mesmas condições de temperatura e pressão, além de determinar a velocidade de difusão do gás, serve também para determinar sua densidade ou sua massa molecular.
Uma das formas experimentais de se medir a velocidade de difusão de um gás é submeter uma base e um ácido gasoso à difusão dentro de um tubo fechado, onde se possaobservar a formação do anel de sal resultante da reação de neutralização. Medindo-se o comprimento desde a rolha que contem o algodão embebido no ácido ou base até o ponto onde o anel começa a se formar, e dividindo-se pelo tempo que o anel leva para se formar, pode-se calcular a velocidade do gás.
Objetivos
Determinar experimentalmente a velocidade de difusão de gases a partir da reação deneutralização entre eles, utilizando como referência o anel de sal formado na reação.


Procedimento experimental

a) Materiais Utilizados

- Suporte universal;

- Tubo de vidro grande;

- Duas rolhas com orifício na parte inferior;

- Algodão;

- Solução concentrada de NH4OH;

- Solução concentrada de HCl;

- Garra para o suporte;

- Relógio;

- Canetahidrográfica;

- Régua.




b) Procedimento

1- Montou-se um sistema, no qual um tubo de vidro foi preso horizontalmente por meio de uma garra e onde foram adaptadas duas rolhas com um orifício do lado de dentro de cada rolha.
2- Preencheu-se o orifício das rolhas com um pequeno pedaço de algodão.
3- Retirou-se as rolhas e pingou-se, com o auxilio de conta gotas (dentro da capela),sobre um dos...
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