Composição e Leis dos Gases: Componentes e Relações de Pressão

Composição dos Gases

Componentes Majoritários

• Metano (CH₄)
• Azoto molecular (N₂)
• Dióxido de Carbono (CO₂)

Componentes Minoritários

• Vapor de água (H₂O)
• Amoníaco (NH₃)

Composição Típica do Ar (Exemplo)

• Azoto (N₂) – 78,1%
• Oxigénio (O₂) – 20,9%

Existem ainda, em quantidades menores, os seguintes gases:

• Óxidos de azoto (N₂O e NO₂)
• Monóxido de carbono (CO)
• Amoníaco (NH₃)
• Óxido de enxofre (SO₂)
• Ozono (O₃)

Gases Nobres e Outros Traços

• Árgon (Ar) – 0,93%
• Dióxido de carbono (CO₂) – 0,035%
• Néon (Ne) – 0,0018%
• Hélio (He) – 0,00052%
• Metano (CH₄) – 0,0002%
• Crípton (Kr) – 0,00011%
• Hidrogénio (H₂) – 0,00005%
• Xénon (Xe) – 0,00001%

Relações Fundamentais dos Gases

Relação entre Pressão e Número de Moléculas (Volume e Temperatura Constantes)

Quanto maior for o número de moléculas, maior será o número de choques e, portanto, a pressão será mais elevada. Para um mesmo volume e temperatura constante, a pressão é diretamente proporcional ao número de moléculas.

Lei de Boyle-Mariotte (Pressão e Volume a Temperatura Constante)

Quanto menor for o volume disponível, maior será o número de colisões por cada unidade de superfície e, portanto, mais elevada será a pressão. Para uma mesma quantidade de gás, a uma dada temperatura, a pressão é inversamente proporcional ao volume.

Lei de Gay-Lussac (Pressão e Temperatura a Volume Constante)

Quanto mais elevada for a temperatura, maior será a velocidade das moléculas e, portanto, maior será o número de choques e o seu grau de intensidade, ou seja, mais elevada será a pressão. Para uma mesma quantidade de gás, num dado volume, a pressão é diretamente proporcional à temperatura absoluta (K).

Lei de Charles (Volume e Temperatura a Pressão Constante)

Aquecendo uma dada quantidade de gás, para que a pressão se mantenha constante, o êmbolo deverá subir e o volume aumentará. Para uma mesma quantidade de gás, à pressão constante, o volume é diretamente proporcional à temperatura.

Lei de Avogadro (Volume e Número de Partículas a Pressão e Temperatura Constantes)

Consideremos uma certa quantidade de um gás encerrado num recipiente a uma dada temperatura e pressão. Se aumentarmos a quantidade de gás nesse recipiente, sem alterarmos a temperatura, certamente aumentarão as colisões, uma vez que passa a haver menos espaço disponível por partícula. Para garantirmos que a pressão se mantém constante, o volume do recipiente deverá aumentar.