Difusão dos gases

1 - Introdução Thomas Graham era escocês, nascido em uma família abastada. Sua família desejava que Thomas se tornasse pastor, mas, mesmo assim, permitiu que ele fosse para a universidade. Com 14 anos, Graham foi para a Universidade de Glascow. Tinha como professor Thomas Thomson, o elaborador do modelo atômico que descrevia o átomo como sendo uma esfera composta por uma pasta negativa, com partículas positivas nela encrustadas, conhecido como o modelo do “pudim de passas”. Foi graças a ele que Graham se apaixonou pela Química, deixando um vasto legado na área, com pesquisas em diversas áreas. Porém, uma das maiores contribuições de Thomas Graham foi no estudo dos gases, no qual estudou as propriedades de difusão e efusão dos gases. A partir destes estudos, propôs a lei que leva o seu nome: a Lei de Graham. A difusão é o termo dado à passagem de uma substância através de outra. Nos sólidos, o processo de difusão é muito lento, tão lento que são necessários métodos especiais para detectar e medir a velocidade de difusão; nos líquidos, a difusão ocorre mais rapidamente. Já para os gases, a difusão é muito rápida, e, além disso, é frequentemente auxiliada pelas correntes de convecção no ar, que faz com que seja ainda mais veloz. A efusão é o processo pelo qual um gás passa através de um orifício, e obedece as mesmas propriedades da efusão, no que diz respeito à velocidade dos gases. A Lei de Graham diz que “a velocidade de difusão ou de efusão de um gás através de outro é inversamente proporcional à raiz quadrada de sua densidade”. Ou seja: [pic]

Esta lei pode ser rearranjada em termos da massa molecular do gás. A uma dada pressão e temperatura, a densidade e a massa molecular de um gás ideal são diretamente proporcionais:

[pic]

Como o número de mols [pic]é igual à razão entre a massa da amostra [pic] e a sua massa molecular [pic], por substituição, temos:

[pic]

Por esta equação, temos:

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Se a densidade é