Grade 8
  1. Introdução à Química  1.1. Natureza e alcance da química  1.2. Importância da química na vida diária  1.3. Química e sua relação com outras ciências  1.4. O papel da química na indústria, medicina e meio ambiente  1.5. Investigação científica e métodos experimentais em química
  2. Matéria e suas propriedades  2.1. Definição e classificação da matéria  2.2. Propriedades físicas e químicas da matéria  2.3. Lei da conservação da matéria  2.4. Propriedades Extensivas e Intensivas da Matéria  2.5. Teoria cinética molecular da matéria  2.6. Estados da matéria: sólidos, líquidos, gases, plasmas e condensados de Bose-Einstein  2.7. Alterações de estado e energia estão envolvidas  2.8. Difusão e movimento Browniano
  3. Elementos, Compostos e Misturas  3.1. Definição e diferenças entre elementos, compostos e misturas  3.2. Estrutura Atômica e Número Atômico  3.3. Símbolos e fórmulas químicas  3.4. Tendências na Tabela Periódica (Grupos e Períodos)  3.5. Classificação dos Elementos: Metais, Não Metais e Metalóides  3.6. Elementos de Terras Raras e Metais de Transição  3.7. Tipos de misturas: homogêneas e heterogêneas  3.8. Separação de Misturas Usando Métodos Físicos e Químicos
  4. Técnicas de Separação  4.1. Filtragem, Sedimentação e Decantação  4.2. Evaporação e cristalização  4.3. Destilação e Destilação Fracionada  4.4. Cromatografia e suas aplicações  4.5. Sublimação na purificação de compostos  4.6. O papel da centrifugação nos processos bioquímicos
  5. Estrutura Atômica  5.1. Teoria atômica de Dalton  5.2. Estrutura do átomo: prótons, nêutrons e elétrons  5.3. Modelo atômico de Bohr  5.4. Introduction to Quantum Mechanical Model  5.5. Configuração Eletrônica e Níveis de Energia  5.6. Espectros de excitação e emissão  5.7. Isótopos e suas aplicações
  6. Tabela Periódica e Tendências Químicas  6.1. História e Desenvolvimento da Tabela Periódica  6.2. Modern periodic law  6.3. Periodicidade e tendências nos tamanhos atômicos e iônicos  6.4. Energias de Ionização, Afinidade Eletrônica e Eletronegatividade  6.5. Introdução aos Lantanídeos e Actinídeos  6.6. Aplicação de tendências periódicas em química
  7. Ligações Químicas e Estrutura Molecular  7.1. Tipos de ligações químicas: ligações iônicas, covalentes e metálicas  7.3. Polar and Nonpolar Molecules  7.4. Ligações de hidrogênio e suas aplicações  7.5. Forças intermoleculares: dipolo-dipolo, força de dispersão de London
  8. Reações Químicas e Estequiometria  8.1. Equações Químicas e Balanceamento  8.2. Tipos de Reações Químicas: Combinação, Decomposição, Deslocamento e Redox  8.3. Introdução à estequiometria e ao conceito de mol  8.4. Reagente limitante em equações químicas  8.5. Taxa de reação, catalisador e fatores que afetam a taxa de reação
  9. Ácidos, Bases e Sais  9.1. Definição e Propriedades dos Ácidos e Bases  9.2. Ácidos e Bases Fortes vs. Fracas  9.3. Escala de pH e Cálculo de pH  9.4. Reações de neutralização  9.5. Soluções tampão e sua importância  9.6. Aplicações de Ácidos, Bases e Sais na Vida Diária
  10. Soluções e Solubilidade  10.1. Definição de Solução, Soluto e Solvente  10.2. Fatores que Afetam a Solubilidade  10.3. Unidades de concentração: molaridade e molalidade  10.4. Soluções saturadas, insaturadas e supersaturadas  10.5. Conceito de osmose e osmose reversa  10.6. Propriedades coligativas das soluções
  11. Gases e Leis dos Gases  11.1. Propriedades dos gases  11.2. Introdução aos Gases Ideais e Reais  11.3. Lei de Boyle, Lei de Charles e Lei de Avogadro  11.4. Equação do Gás Ideal e Suas Aplicações  11.5. Aplicação das Leis dos Gases na Vida Real
  12. Termoquímica e transformação de energia  12.1. Energia em Reações Químicas  12.2. Reações Exotérmicas vs. Endotérmicas  12.3. Mudanças de Calor e Entalpia  12.4. Calorimetria e transferência de calor nas reações
  13. Metais e Não-Metais  13.1. Physical and Chemical Properties of Metals and Nonmetals  13.2. Série de reatividade dos metais  13.3. Corrosão e sua prevenção  13.4. Extração de metais de minérios  13.5. Usos dos metais e não metais na vida diária
  14. Introdução à Química Orgânica  14.1. Características do carbono e compostos orgânicos  14.2. Grupos funcionais e sua importância  14.3. Hidrocarbonetos Simples: Alcanos, Alcenos e Alcinos  14.4. Isomerismo em compostos orgânicos  14.5. Introdução aos polímeros e seus usos
  15. Química Ambiental e Sustentabilidade  15.1. Princípios da Química Verde  15.2. Efeitos da Poluição Química nos Ecossistemas  15.3. Chuva ácida e seus efeitos  15.4. Depleção da Camada de Ozônio e Aquecimento Global  15.5. Gestão de Resíduos e Reciclagem na Química

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Propriedades dos gases


Os gases estão ao nosso redor. Eles enchem o ar que respiramos e os espaços pelos quais nos movemos. Mas o que exatamente são gases e que propriedades eles têm? Nesta lição, exploraremos as propriedades básicas dos gases, por que essas propriedades são importantes e como elas se relacionam com as leis dos gases.

O que são gases?

Gás é um dos quatro estados fundamentais da matéria, sendo os outros sólido, líquido e plasma. As moléculas em um gás estão em constante movimento e espalhadas, diferente do arranjo de moléculas em sólidos e líquidos.

Propriedades dos gases

Compreender as propriedades dos gases é importante para muitos aspectos da ciência e da vida cotidiana. Aqui estão algumas das principais propriedades:

1. Compressibilidade

A propriedade mais importante dos gases é que eles são compressíveis. Isso significa que você pode comprimi-los em volumes menores:

P1V1 = P2V2

Nesta fórmula:

  • P1 é a pressão inicial.
  • V1 é o volume inicial.
  • P2 é a pressão final.
  • V2 é o último volume.

De acordo com a lei de Boyle, à medida que a pressão aumenta, o volume diminui, mantendo a temperatura constante. Pense em comprimir o ar em uma seringa: à medida que você pressiona o êmbolo, as moléculas de ar se aproximam, aumentando a pressão.

Este diagrama mostra as moléculas espalhadas, o que é característico de um gás a baixa pressão. Comprimir o gás fará com que essas moléculas fiquem mais próximas.

2. Expansão

Os gases se expandem para preencher o recipiente em que estão. Ao contrário dos sólidos, que têm uma forma e volume definidos, ou dos líquidos, que têm um volume definido, os gases não têm nenhum desses. Por exemplo, se você soltar hélio de um balão em uma sala, o hélio se expandirá para preencher toda a sala uniformemente.

3. Baixa densidade

Os gases têm uma densidade muito menor do que sólidos ou líquidos. Isso significa que há menos moléculas em uma unidade de espaço. Considere a diferença: o mesmo volume de água em um copo, quando fervido em vapor, ocupa muito mais espaço porque, como gás, as moléculas estão mais espalhadas.

4. Difusão

A difusão é a propriedade dos gases de se espalharem e se misturarem com outros gases. É assim que uma gota de perfume pode rapidamente se espalhar por uma sala. As moléculas se movem aleatoriamente, colidem umas com as outras e eventualmente se misturam uniformemente por todo o espaço.

5. Pressão

A pressão do gás é a força exercida pelas moléculas do gás quando colidem com as superfícies com as quais colidem. As leis dos gases explicam como variáveis como volume, temperatura e número de moléculas podem afetar a pressão.

6. Dependência da temperatura

As propriedades dos gases são altamente dependentes da temperatura. Aquecer um gás aumenta a energia das moléculas, resultando em um aumento de pressão se o volume for constante, ou um aumento de volume se o recipiente for flexível.

Leis dos gases

Várias leis dos gases descrevem o comportamento dos gases em relação às suas várias propriedades:

Lei de Boyle

A lei de Boyle explica a relação entre a pressão e o volume de um gás a temperatura constante. Afirma que a pressão de uma dada quantidade de gás é inversamente proporcional ao seu volume:

P1V1 = P2V2

Isso significa que, se você diminuir o volume, a pressão aumenta e vice-versa, desde que a temperatura permaneça a mesma.

Lei de Charles

A lei de Charles descreve como os gases se expandem quando aquecidos e fornece a relação entre o volume de um gás e sua temperatura a pressão constante:

V1/T1 = V2/T2

Nesta fórmula:

  • V1 é o volume inicial.
  • T1 é a temperatura inicial.
  • V2 é o último volume.
  • T2 é a temperatura final.

Isso mostra que o volume de um gás é diretamente proporcional à sua temperatura. Se você deixar um balão no sol, ele se expandirá devido ao aumento da temperatura.

Lei de Gay-Lussac

Esta lei relaciona a pressão de um gás com sua temperatura quando seu volume é mantido constante:

P1/T1 = P2/T2

Se você aumentar a temperatura, a pressão também aumenta, desde que o volume permaneça inalterado.

Temperaturas Quentes Temperaturas Frias

Este diagrama mostra como os gases se expandem em temperaturas mais altas e se contraem em temperaturas mais frias.

Lei de Avogadro

A lei de Avogadro afirma que o volume de um gás é proporcional ao número de moles, desde que a temperatura e a pressão sejam constantes:

v1/n1 = v2/n2

Onde:

  • V1 é o volume inicial.
  • n1 é a quantidade inicial em moles.
  • V2 é o último volume.
  • n2 é a quantidade final em moles.

Isso significa que mais partículas de gás ocupam mais espaço, o que pode ser claramente visto quando o balão é inflado.

Lei dos Gases Ideais

Esta fórmula geral incorpora todas as observações anteriores em uma única lei ideal:

PV = nRT

Aqui:

  • P é a pressão.
  • V é o volume.
  • n é os moles do gás.
  • R é a constante dos gases ideais.
  • T é a temperatura.

De acordo com a lei dos gases ideais, o comportamento de um gás pode ser previsto se quaisquer três de suas propriedades forem conhecidas, enquanto a quarta propriedade é desconhecida.

Aplicações no mundo real

Compreender os gases e as leis dos gases tem muitas aplicações práticas na vida real:

1. Balões meteorológicos

Os balões meteorológicos usam as leis dos gases para subir na atmosfera de baixa densidade e fornecer dados importantes sobre as condições atmosféricas.

2. Airbags de automóveis

Os airbags em carros dependem de gases que se expandem rapidamente e seguem as regras adequadas dos gases para proteger os passageiros durante uma colisão.

3. Respiração

O processo de respiração depende de mudanças de pressão e volume em nossos pulmões, que são calculadas por meio desses princípios.

Problemas práticos

Vamos testar seu conhecimento com alguns problemas práticos:

  1. Um gás é comprimido de 10 litros para 2 litros, enquanto a pressão inicial era de 1 atm. Qual é a pressão final?
  2. O volume de um balão contendo 2 moles de gás a uma temperatura de 300 K é 6 L. Se os moles forem duplicados, qual será o novo volume?

Tente resolver esses problemas por si mesmo usando os princípios discutidos!


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