difusão de gases ideias

Físico-Química I
Difusão de Gases Ideais

DIFUSÃO DE GASES IDEAIS
I. Objetivo:
Verificar a Lei de Efusão e Difusão de Gases, de Graham.
II. Introdução Teórica:
Trata-se de uma lei empírica aplicável aos gases ideais, que estuda a sua passagem através de um orifício ou de uma parede porosa. Foi enunciada pela primeira vez por Graham em 1824 e diz que: “Em temperatura e pressão constantes, as velocidades de difusão de gases distintos variam inversamente com a raiz quadrada de suas massas molares.”
Difusão: consiste na passagem de moléculas do gás através de uma parede porosa ou mesmo de uma membrana.
Efusão: consiste na passagem de moléculas do gás através de um orifício pequeno.
Sendo vA e vB as velocidades de difusão (ou de efusão) de dois gases de massas moleculares
MA e MB respectivamente, temos:

vA

vB

MB
MA

(1)

O processo de difusão (ou efusão) pode ser empregado com sucesso na separação isotópica. É claro que quanto maior a relação entre as massas atômicas dos isótopos, maior será a diferença entre as velocidades de difusão e, portanto, maior será a separação dos mesmos.
A expressão (1) da Lei de Graham também pode ser escrita em termos de densidades absolutas dos gases () para pressão e temperatura constantes. E ainda, considerando que, tanto na difusão como na efusão o processo consiste na passagem das moléculas do gás através de uma distância S constante, podemos admitir que:

tB vA

 t A vB

MB

MA

B
A

(2)

III. Procedimento Experimental:
(1) Faça este procedimento na capela. Monte a aparelhagem esquematizada pela figura 1.
Molhe o algodão da rolha de uma das extremidades do tubo com ácido clorídrico e o algodão da outra extremidade com “hidróxido de amônio”. (Ambas as soluções, respectivamente, são a mistura de gás clorídrico em água e gás amônia em água).
(2) Ao introduzir simultaneamente os dois algodões embebidos de solução no tubo de vidro, acione o cronômetro. Ao perceber uma névoa