- a) O que diz a Lei de Graham de difusão dos gases? b) Admitindo as mesmas condições de pressão e temperatura, confronte quantitativamente as velocidades de difusão dos gases
e
.
Passo 1
Beleza, o enunciado tem duas coisas: (a) pedir pra gente falar o que diz a Lei de Graham de difusão/efusão de gases e (b), mantendo mesma pressão e temperatura, comparar numericamente as velocidades de difusão do CO₂ e do H₂.
Conteúdo envolvido: teoria de gases (Lei de Graham) e cálculo de razão de velocidades usando massa molar. A gente vai precisar lembrar que, segundo a Lei de Graham, a velocidade de difusão de um gás é inversamente proporcional à raiz quadrada de sua massa molar.
Conteúdo envolvido: teoria de gases (Lei de Graham) e cálculo de razão de velocidades usando massa molar. A gente vai precisar lembrar que, segundo a Lei de Graham, a velocidade de difusão de um gás é inversamente proporcional à raiz quadrada de sua massa molar.
Passo 2
Primeiro, a parte (a): o que a Lei de Graham diz?
Em palavras simples, “gás mais leve difunde (ou efunde) mais rápido”. Matematicamente, se eu tenho dois gases 1 e 2:
Em palavras simples, “gás mais leve difunde (ou efunde) mais rápido”. Matematicamente, se eu tenho dois gases 1 e 2:
onde
•
•
Isso vem da ideia de que, a mesma temperatura dá energia cinética média igual a todos os gases, e como
Passo 3
Agora a parte (b): comparar CO₂ e H₂.
• Massa molar do CO₂: .
• Massa molar do H₂: .
• Massa molar do CO₂:
• Massa molar do H₂:
Aplicando a fórmula da Lei de Graham para
:
Ou seja, sob as mesmas condições, o H₂ difunde cerca de 4,7 vezes mais rápido que o CO₂.
Resposta
a) A Lei de Graham afirma que
, ou seja, velocidade de difusão é inversamente proporcional à raiz da massa molar.
b)
, logo o H₂ difunde ~4,7× mais rápido que o CO₂.