Estado gasoso: características, lei geral, exemplos

Estado gasoso: características, lei geral, exemplos

O estado gasoso é um estado de agregação de matéria em que as partículas são mantidas juntas por interações fracas, podendo se mover em todas as direções do recipiente que as contém. De todos os estados físicos da matéria, o gás é o que manifesta a maior liberdade e caos.

Os gases exercem pressão, transportam calor e são compostos de qualquer tipo de pequenas partículas. Nossa atmosfera e o ar que respiramos é uma manifestação do estado gasoso aqui na Terra.

Exemplos de gases são gases de efeito estufa, como vapor de água, dióxido de carbono, metano ou ozônio. O dióxido de carbono que expiramos é outro exemplo de substância gasosa.

Líquidos e sólidos, por exemplo, não se moverão para posições além de seus próprios limites de material, o que não é o caso dos gases. A fumaça dos cigarros, chaminés e torres demonstram por si mesmos como o gás sobe e se dispersa pelo ambiente sem ser parado por nada.

Características do estado gasoso

Falta volume ou forma

O estado gasoso é caracterizado por não ter uma forma ou volume definido. Se não houver limites para impedi-lo, ele se espalhará por toda a atmosfera. Mesmo como o hélio, ele escapará para fora da Terra.

Um gás só pode assumir a forma imposta por um contêiner. Se um recipiente é cilíndrico, o gás “terá” uma forma de cilindro.

Mau condutor de calor

Esse estado também é caracterizado por ser um mau condutor de calor e eletricidade. Geralmente é menos denso em comparação com os estados sólido e líquido.

Como a maioria dos gases é incolor, como oxigênio e dióxido de carbono, a quantidade deles existente em um recipiente pode ser determinada medindo sua pressão.

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Reagentes

Os gases tendem a ser mais reativos, exceto os gases nobres, do que os líquidos ou os sólidos, por isso são potencialmente perigosos, devido aos riscos de incêndio ou porque podem entrar no sistema respiratório dos indivíduos com muita facilidade.

Pequenas partículas

As partículas gasosas também são geralmente pequenas, sendo átomos ou moléculas simples.

Por exemplo, hidrogénio gasoso, H 2 , é uma molécula muito pequena composta por dois átomos de hidrogénio. Além disso, temos hélio, Ele, cujos átomos são ainda menores.

Interações

As interações no estado gasoso são desprezíveis. Nisto difere bastante dos estados líquido e sólido, nos quais suas partículas são altamente coesas e interagem fortemente entre si. Nas moléculas que formam os estados líquido e sólido, dificilmente existe um certo vácuo molecular entre eles.

As partículas no estado gasoso estão muito distantes uma da outra, há muito vácuo entre elas. Não é mais um vácuo em escala molecular. A distância entre eles é tão grande que cada partícula no gás é livre, indiferente ao meio ambiente, a menos que em seu caminho caótico colida com outra partícula ou contra a parede do recipiente.

Supondo que não haja recipiente, o vácuo entre as partículas de gás pode ser preenchido pelo ar, que empurra e puxa o gás na direção de sua corrente. É por isso que o ar, que consiste em uma mistura gasosa, é capaz de deformar e espalhar substâncias gasosas pelo céu, desde que não sejam muito mais densas que ele.

Lei geral do estado gasoso

O estudo experimental do comportamento e da mecânica dos gases levou a várias leis (Boyle, Charles, Gay-Lussac) que se combinam para poder prever quais serão os parâmetros de qualquer sistema ou fenômeno gasoso, ou seja, qual será sua temperatura, volume e pressão.

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Esta lei geral tem a seguinte expressão matemática:

P = KT / V

Onde K é uma constante, P a pressão, V o volume e T a temperatura do gás na escala Kelvin. Assim, conhecendo duas variáveis ​​(ou seja, P e V), a terceira pode ser resolvida, que seria a desconhecida (T).

Essa lei permite saber, por exemplo, qual deve ser a temperatura de um gás, contido em um recipiente de volume V, para exibir uma pressão P.

Se adicionarmos a contribuição do Amadeus Avogadro a essa lei, teremos a lei do gás ideal, que também envolve o número de partículas e, com elas, a concentração molar do gás:

P = nRT / V

Onde n corresponde ao número de mols do gás. A equação pode ser reescrita como:

P = cRT

Onde c é a concentração molar do gás ( n / V). Assim, a partir de uma lei geral, é obtida a lei ideal que descreve como a pressão, a concentração, a temperatura e o volume de um gás ideal estão relacionados.

Exemplos de estado gasoso

Elementos gasosos

A mesma tabela periódica oferece um bom repertório de exemplos de elementos que aparecem na Terra como gases. Entre eles, temos:

-Hidrogênio

-Hélio

-Azoto

-Oxigênio

-Flúor 

-Cloro

-Néon

-Argon

-Krypton

-Xenon

Isso não significa que os outros elementos não possam se tornar gasosos. Por exemplo, os metais podem ser transformados em gases se forem submetidos a temperaturas superiores aos seus respectivos pontos de ebulição . Assim, pode haver gases de partículas de ferro, mercúrio, prata, ouro, cobre, zircônio, irídio, ósmio; de qualquer metal.

Compostos gasosos

Na lista a seguir, temos alguns exemplos de compostos gasosos:

-Monóxido de carbono, CO

– Dióxido de carbono, CO 2 (gás que compõe nossas exalações)

-Amônico, NH 3 (substância vital para processos industriais sem fim)

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-Trióxido de enxofre, SO 3

-Metano, CH 4 (gás doméstico, com o qual é cozido)

-Etano, CH 3 CH 3

-Dióxido de nitrogênio, NO 2 (gás marrom)

-Posgene, COCl 2 (substância altamente venenosa)

-Ar (sendo uma mistura de nitrogênio, oxigênio, argônio e outros gases)

Vapor de -água, H 2 O (que faz parte das nuvens, gêiseres, vaporizadores de máquinas, etc).

-Acetileno, HC≡CH

-Vapores de iodo, I 2 (gás púrpura)

-Hexafluoreto de enxofre, SF 6 (gás muito denso e pesado)

-Hidrazina, N 2 H 4

-Cloreto de hidrogênio, HCl (que quando dissolvido em água produz ácido clorídrico)

Referências

  1. Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Chemistry . (8a ed.). Aprendizagem CENGAGE.
  2. Wikipedia. (2020). Gás. Recuperado de: en.wikipedia.org
  3. Edward A. Mason. (06 de fevereiro de 2020). Gás. Encyclopædia Britannica. Recuperado de: britannica.com
  4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (11 de fevereiro de 2020). Definição e Exemplos de Gás em Química. Recuperado de: thoughtco.com
  5. Maria Estela Raffino. (12 de fevereiro de 2020). Qual é o estado gasoso? Recuperado de: concept.de

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