O que é um gás
As mudanças de estado de uma substância podem ser obtidas variando-se a temperatura ou a pressão. Porém, existe uma temperatura limite acima da qual o vapor de uma substância não pode ser liquefeito, por maior que seja a pressão aplicada. Esta temperatura é chamada de temperatura crítica . Embora seja comum usar a palavra gás em diversas situações ou gráficos, às vezes estamos nos referindo ao vapor como um todo, pois, a rigor, o gás não é todo tipo de vapor.
Chamamos de gás o vapor de uma substância cuja temperatura esteja acima da temperatura crítica.
Veja abaixo as temperaturas críticas de algumas substâncias:
Hidrogênio: - 240 ºC
Nitrogênio: - 147 ºC
Oxigênio: - 120 ºC
Metano: - 83 ºC
Dióxido de carbono: 31 ºC
Propano: 97 ºC
Amônia: 133 ºC
Cloro: 144 ºC
Água: 374 ºC
Variáveis de estado
Os gases são fluidos altamente compressíveis, ou seja, expandem espontaneamente. Quando estão contidos em recipientes, ocupam toda a capacidade do recipiente que os contém. Ao enchermos um balão de festa com gás, por exemplo, este se espalha por todo o balão, assumindo a forma desse balão.
O estado de certa massa constante de gás fica definida quando conhecemos o volume que ela ocupa, sua temperatura e a pressão por ela exercida nas paredes do recipiente que a contém.. Essas três grandezas - pressão (p), volume (V) e temperatura (T) – são relacionadas entre si e denominam-se variáveis de estado.
Por convenção, quando certa massa de gás encontra-se a 0 ºC e pressão igual a 1 atm = 760 mmHg, dizemos que o estado é normal, ou seja, a massa de gás encontra-se nas condições normais de pressão e temperatura (CNPT).
Modelo atômico-molecular
Os fundamentos do modelo atômico-molecular estão alicerçados nas seguintes conclusões:
Todas as substâncias são formadas por átomos e moléculas que estão sempre em movimento;
Em pequenas distâncias, as partículas interagem entre si;
A estrutura atômico-molecular armazena energia potencial e, por causa do movimento, tem energia cinética.
Gás ideal ou gás perfeito
Gás ideal é aquele em que os efeitos das forças intermoleculares e o tamanho de suas moléculas podem ser desprezadas. O comportamento dos gases encontrados na natureza pode ser descrito com boa precisão nesse modelo de gás ideal ou gás perfeito, caso estejam submetidos a baixas pressões e altas temperaturas. Estes valores variam de gás para gás, mas no caso do vapor de água isso ocorre a 1 atm e temperaturas superiores a 100 ºC.
Um gás ideal apresenta as seguintes características:
As interações a distância entre as moléculas do gás ideal, assim como as forças gravitacionais e as forças elétricas, podem ser desprezadas. Portanto, as moléculas interagem entre si apenas durante as eventuais colisões;
O movimento das moléculas é desordenado, ou seja, as moléculas têm igual probabilidade de mover-se em qualquer direção;
As moléculas colidem elasticamente umas com as outras e com as paredes do recipiente, não havendo perda de energia nas colisões.
Assista às videoaulas sugeridas abaixo:
https://www.youtube.com/watch?v=uLNxeBdM5oM&list=PLRCchDl13FVmt7T4N8irKiKf0ugeogj2x&index=1
https://www.youtube.com/watch?v=F_rsO-txvvg&list=PLRCchDl13FVmt7T4N8irKiKf0ugeogj2x&index=2
Acesse conteúdo complementar (opcional) no link abaixo:
https://www.preparaenem.com/quimica/estudo-dos-gases.htm.