Exercícios Resolvidos de Gases Reais

Adaptada de Peter Atkins & Loretta Jones. Princípios da Química, 5ª ed. Porto Alegre: Bookman, 2012, pp167-Exercício 4.89

Dois balões idênticos estão cheios de um gás em 2 0 o C e 100   a t m . Um balão contém 1 mol de N H 3   e o outro, 1 mol de H 2 .

a) Em qual dos balões as moléculas tem maior raiz quadrada das velocidades quadráticas médias?

b) Em que balão a atração entre as moléculas é maior? Explique seu raciocínio e explique qual dos dois balões é esperado um maior desvio da idealidade.

Passo 1

a) Como vimos em cinética dos gases, a raiz quadrada média das velocidades, v r m s , é calculada por:

v r m s = 3 R T M

Onde M é a massa molar do gás!

Por essa fórmula, podemos ver que a massa molar e a v r m s são inversamente proporcionais, ou seja: quanto maior a massa molar, menor a v r m s !

Entre H 2 ,   d e   M = 2 g e N H 3 ,   M = 17 g , podemos concluir que a maior v r m s vai ser a do H 2 !  

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

b) A atração entre as moléculas é maior no balão em que os gases tem interações intermoleculares mais fortes! Entre o H 2 ,   uma molécula apolar que faz dipolo-induzido, e o N H 3 , que faz ligações de hidrogênio, o N H 3 vai ter uma interação intermolecular muito maior do que no balão do H 2 .

O maior desvio da idealidade é esperado no balão que tem as interações intermoleculares mais fortes, ou seja, no balão do N H 3 .

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