Gases: o que são, propriedades e mais!
O estudo dos gases é um dos mais importantes durante o Ensino Médio, afinal é um conteúdo bastante cobrado nos vestibulares e que faz parte tanto da Química quanto da Física, disciplinas com peso grande em muitas provas.
Em alguns processos seletivos, como o Enem, mandar bem nessas matérias é um grande diferencial, que o deixará cada vez mais próximo de sua tão sonhada vaga. Por isso, entender as propriedades dos gases e suas fórmulas é algo muito importante para ir bem nas provas!
Não se sente seguro quanto a essa matéria? Não se preocupe! A seguir, caminharemos juntos, passo a passo, para compreender o conteúdo de Gases uma vez por todas. Boa leitura!
O que são gases?
Gases são, de certa forma, a representação da matéria em estado gasoso. Esse estado é caracterizado pela interação reduzida entre as partículas, que se encontram bastante afastadas, ao contrário do que é observado no modo líquido (intermediário) e sólido (no qual as moléculas interagem bastante).
Outras características importantes dessas substâncias são a compressibilidade e expansibilidade, ou seja, a sua capacidade de adquirir a forma e volume do recipiente em que se encontram.
Por conta disso, um gás se espalhará imediatamente pelo ambiente, seja este uma garrafa de vidro ou na sala em que você está nesse exato momento. Ele está, portanto, sujeito às variações de pressão, temperatura e de volume.
Propriedades dos gases
No Ensino Médio, o estudo dessas substâncias é feito a partir do que são considerados os gases ideais, também conhecidos como gases perfeitos. Eles, por definição, são aqueles que demonstram uma proporção exata entre aspectos como o volume, a temperatura e a pressão à qual estão submetidos.
Além disso, o gás ideal é tido como o padrão de referência, a partir do qual todos os outros gases serão estudados. Ele é caracterizado por ter:
- partículas de tamanhos desprezíveis;
- interação desprezível entre as suas partículas;
- choque entre as partículas, que é 100% elástico;
- movimento browniano, ou seja, aleatório entre as partículas.
As propriedades dos gases estão sempre de acordo com as variações de pressão, volume e temperatura. Para cada um desses, seguiremos o padrão de unidade de medida que veremos a seguir:
- Pressão: Pascal, ATM ou mmHg
- Volume: ml ou m³
- Temperatura: Kelvin (embora Celsius e Fahrenheit sejam, ocasionalmente, utilizadas em exercícios).
A partir dessas variáveis, o gás está sujeito às seguintes transformações gasosas:
- Isotérmica (temperatura constante, pressão e volume alterados);
- Isométrica ou Isocórica (volume constante, pressão e temperatura alterados);
- Isobárica (pressão constante, temperatura e volume se alteram).
Outro fator importante sobre os gases é compreender por que os gases nobres não fazem ligações químicas. Isso ocorre porque esses elementos têm uma eletrosfera completa, com 8 elétrons, o que faz com que eles sejam perfeitamente estáveis.
Leis dos gases
A lei dos gases, também chamada de equação geral dos gases, é uma fórmula que associa várias outras leis relativas às substâncias presentes no estado gasoso. Ela é representada pela seguinte fórmula:
P1.V1 / T1 = P2.V2 / T2
Glossário:
P: Pressão
V: Volume
T: Temperatura
Fórmulas
Além da Lei Geral dos Gases, há uma série de fórmulas que podem ser úteis para resolver questões sobre esse tema, tanto na Física quanto na Química. A seguir, conheceremos algumas delas.
- Transformação Isotérmica (Lei de Boyle):
P1.V1 = P2.V2
Aqui, na medida em que a pressão cresce, o volume diminui.
- Transformação Isométrica (Lei de Gay-Lussac):
P1 / T1 = P2 / T2
Na Lei de Gay-Lussac, o que ocorre é a diminuição da pressão conforme a temperatura aumenta.
- Transformação Isobárica (Lei de Charles)
V1 / T1 = V2 / T2
Nesta, a constante é a pressão. Por isso, o volume e a temperatura crescem de modo proporcional.
- Equação de Clapeyron
P.V = n.R.t
Glossário:
N: Número de mols
R: Constante dos gases (0,082 atm.L.K^-1.mol^-1)
Como podemos ver, muitas das fórmulas são dedutíveis a partir das propriedades das transformações gasosas. Por isso, é possível compreendê-las e memorizá-las e não apenas decorá-las, o que pode ajudar bastante na hora da prova!
Exercícios de Química: Gases
Agora, chegou o momento de você colocar em prática tudo que aprendeu ao longo do texto. Confira alguns exercícios de vestibulares para ver se você realmente entendeu tudo sobre os Gases!
(Fuvest) O rótulo de uma lata de desodorante em aerosol apresenta, entre outras, as seguintes informações: “Propelente: gás butano. Mantenha longe do fogo”. A principal razão dessa advertência é:
a) O aumento da temperatura faz aumentar a pressão do gás no interior da lata, o que pode causar uma explosão.
b) A lata é feita de alumínio, que, pelo aquecimento, pode reagir com o oxigênio do ar.
c) O aquecimento provoca o aumento do volume da lata, com a consequente condensação do gás em seu interior.
d) O aumento da temperatura provoca a polimerização do gás butano, inutilizando o produto.
e) A lata pode se derreter e reagir com as substâncias contidas em seu interior, inutilizando o produto.
Resposta: A
(Enem) Hipoxia ou mal das alturas consiste na diminuição de oxigênio (O2) no sangue arterial do organismo. Por essa razão, muitos atletas apresentam mal-estar (dores de cabeça, tontura, falta de ar etc.) ao praticarem atividade física em altitudes elevadas. Nessas condições, ocorrerá uma diminuição na concentração de hemoglobina oxigenada (HbO2) em equilíbrio no sangue, conforme a relação:
A alteração da concentração de hemoglobina oxigenada no sangue ocorre por causa do(a):
a) Elevação da pressão arterial
b) Aumento da temperatura corporal
c) Redução da temperatura do ambiente
d) Queda da pressão parcial de oxigênio
e) Diminuição da quantidade de hemácias
Resposta: D
(UFF) Num recipiente com 12,5 mL de capacidade, está contida certa amostra gasosa cuja massa exercia uma pressão de 685,0mmHg, à temperatura de 22ºC. Quando esse recipiente foi transportado com as mãos, sua temperatura elevou-se para 37ºC e a pressão exercida pela massa gasosa passou a ser, aproximadamente?
a) 0,24 atm
b) 0,48 atm
c) 0,95 atm
d) 1,50 atm
e) 2,00 atm
Resposta: C
E aí, mais seguro sobre o estudo dos Gases? Estudar muito essa matéria é algo fundamental para que você não perca questões importantes em Ciências da Natureza. Para um preparo completo e realmente eficiente, confira o Plano de Estudos do Stoodi, feito especialmente para quem quer garantir a vaga na universidade dos sonhos!