Considerando o par de gases NH3 /etileno, cite e explique o efeito das variáveis que influenciam o coeficiente de difusão.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para a gente considerar um par de gases, que são a amônia ( NH3) e o etileno, e falar sobre como certas variáveis afetam o coeficiente de difusão desses gases. A matéria aqui é sobre difusão de gases. Para resolver isso, vamos precisar entender o que influencia a velocidade com que os gases se difundem, como temperatura, pressão e massa molecular.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é o coeficiente de difusão. Esse coeficiente ( D) indica a facilidade com que uma substância se espalha em outra. Basicamente, quanto maior o D, mais rápido o gás se difunde.

Passo 3

A massa molecular é uma das principais variáveis. De acordo com a Lei de Graham, a velocidade de difusão dos gases é inversamente proporcional à raiz quadrada da sua massa molecular. Isso significa que gases mais leves, como a amônia, tendem a se difundir mais rapidamente que gases mais pesados, como o etileno.
A fórmula da Lei de Graham é:
D propto 1raizM
onde M é a massa molecular do gás.

Passo 4

Outra variável importante é a temperatura. Conforme a temperatura aumenta, as moléculas do gás ganham mais energia e se movem mais rapidamente. Isso faz com que o coeficiente de difusão também aumente. Em outras palavras, gases se difundem mais rápido em temperaturas mais altas.
A relação entre difusão e temperatura pode ser descrita pela equação:
D propto raizT
onde T é a temperatura absoluta.

Passo 5

A pressão também afeta o coeficiente de difusão. Em geral, quando a pressão aumenta, as moléculas ficam mais próximas umas das outras, o que dificulta a movimentação e, consequentemente, diminui o coeficiente de difusão. Portanto, sob maior pressão, os gases se difundem mais lentamente.
A relação com a pressão é:
D propto 1P
onde P é a pressão.

Passo 6

Além dessas, outros fatores como a natureza dos gases e a viscosidade do meio também podem influenciar o coeficiente de difusão, mas os principais que vamos focar aqui são a massa molecular, temperatura e pressão.

Resposta

Em resumo, as variáveis que influenciam o coeficiente de difusão dos gases NH3 e etileno são:
  1. Massa Molecular: Gases com menor massa molecular (como a amônia) têm maior coeficiente de difusão.
  2. Temperatura: Aumentos na temperatura elevam o coeficiente de difusão.
  3. Pressão: Aumentos na pressão reduzem o coeficiente de difusão.
Esses fatores determinam quão rapidamente um gás se espalha em outro, afetando diretamente o coeficiente de difusão.

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