Dispersões

São sistemas em que uma substância é dissolvida em outra.

Estão presentes em uma dispersão:

• Soluto ou disperso: É a substância que está em menor quantidade, que sofre a solubilização.
• Solvente ou dispersante: É a substância que está em maior quantidade, que solubiliza o soluto.

As dispersões podem ser classificadas, com base na dimensão média das partículas do disperso, em:

Soluções
> A dimensão média das partículas é inferior a 1nm.
> Não são retidos nem pela ação de ultrafiltros.
> Não podem ser observados nem por microscópio eletrônico.
> Não sedimentam nem pela ação de ultracentrífugas. 

Café é uma solução.

Colóides
> A dimensão média das partículas varia entre 1nm e 100 nm.
> São retidos pela ação de ultrafiltros.
> Podem ser observados por microscópio eletrônico.
> Sedimentam pela ação de ultracentrífugas.

Manteiga é uma emulsão, um tipo de colóide.

Suspensões
> A dimensão média das partículas é superior a 100 nm.
> São retidos pela ação de filtros comuns.
> Podem ser observados em microscópio óptico.
> Sedimentam pela ação da gravidade.

Um exemplo de suspensão, água com óleo.

Misturas Gasosas

- Nas misturas gasosas (como o próprio ar atmosférico), cada gás comporta-se como se estivesse sozinho, ou seja podemos calcular a pressão e o volume de cada gás dentro de uma mistura gasosas.
Chamamos esses volumes e pressões individuais de parciais.

- Pressão Parcial (Lei de Dalton) :

Pa = Xa . Pt

Na qual, Pa é a pressao parcial do gás A de uma mistura, Xa é a fração molar e Pt é a pressão total da mistura.

- Volume Parcial (Lei de Amargat) :

Va = Xa . Vt

Na qual, Va é a pressao parcial do gás A de uma mistura, Xa é a fração molar e Vt é a pressão total da mistura.

- Fração Molar:

É a razão entre o número de mols de um gás pelo número total de mols da mistura.

Xa = na / nt

Na qual, Xa é a fração molar, na é o número de mols do gás A e nt é o número total de mols

- Densidade de Gases

Sabendo que densidade é a razão entre a massa e o volume e que o número de mols é a razão entre a massa comum e a massa molar e utilizando a equação de clapeyron, pode-se montar uma nova fórmula para a densidade:

P.V = n.R.T (Clapeyron)

P.V= m/M . R.T [substitui o n por m(massa comum) sobre M(massa molar)]

P.M = m.R.T/V ( Passa o M multiplicando na fórmula e traz o V dividindo o outro lado)

M.P = d.R.T ( troca o m/V por d)

d = M.P/R.T ( isolando o d que representa a densidade, achamos outra fórmula para calculá-la)

- Densidade Relativa entre 2 gases 

Para saber a relação da densidade de 2 gases é apenas igualar a razão entre as densidades à razão das massas molares.

da/db = Ma/Mb

Na qual, da representa a densidade do gás A, db a densidade do gás B, Ma a massa molar do gás A e Mb a massa molar do gás B.

- Curiosidades

Efusão - Passagem de um gás através de pequenos orifícios.

Difusão - Espalhamento do gás no ambiente.

Atenção: Quanto menor for a massa molar do gás, maior será a sua velocidade de difusão

Volume Molar

É o volume que 1 mol de qualquer gás ocupa a determinadas pressão e temperatura.
1 mol de qualquer gas na CNTP ocupa um volume de 22,4L.


CNTP - Condições Normais de Temperatura e Pressão.

• Temperatura a 0º C ou a 273K
• Pressão a 1atm ou a 760mmHg

Equação de Clapeyron

 Clapeyron era fisico e engenheiro francês que viveu entre os anos de 1799 e 1864. Foi um dos responsáveis pela criação da Termodinâmica, um importante ramo da física que estuda os efeitos causados pela variação da pressão, temperatura e volume.
 Com base nas leis de Charles, Boyle e Gay-Lussac e na hipótese de Avogadro, Clapeyron estabeleceu uma relação entre as quatro variáveis físicas de um gás, que são: temperatura, pressão, volume e o número de mols. Matematicamente, essa relação é descrita da seguinte forma:

p.V = n.R.T

Na qual, p equivale à pressão, V o volume, n o número de mols, R a constante universal dos gases e T a temperatura.

Por tanto, com essa equação é possível calcular todas as variáveis de um gás através de uma unica fórmula, usando uma constante que se baseia nos gases ideais.

Vasos Comunicantes

    Definição: é um termo utilizado para designar a ligação de dois recipientes através de um duto aberto.

    Um recipiente formado por diversos vasos que apresentam ligação entre si e possuem variáveis de estado distintos.

    Quando dois líquidos imiscíveis são colocados num mesmo recipiente, eles se dispõem de modo que o líquido de maior densidade ocupe a parte de baixo e o de menor a parte de cima. Um exemplo disso seria a água e o óleo, quando colocados num mesmo recipiente notamos que o óleo, sendo mesmo denso, ficará na parte de cima e a água, sendo mais densa, ficará na parte de baixo no recipiente.

     Caso os líquidos imiscíveis sejam colocados num sistema de vasos comunicantes, eles se dispõem de modo que as alturas líquidas, sejam proporcionais as respectivas densidades. Podemos igualar as pressões, partindo-se do princípio que o sistema está em equilíbrio e por ação da gravidade.

  Pf . Vf       Pa . Va     Pb . Vb    Pc. Vc
  -------- = --------- + -------- + -------
    Tf              Ta               Tb            Tc

     Dois líquidos imiscíveis em vasos comunicantes atingem alturas inversamente proporcionais ás suas
densidades. 

Importante:

• Vf é a soma dos volumes dos vasos.
• Quando há presença de vácuo, a pressão é igual e zero (Pf = 0).
• A temperatura é sempre em Kelvin (k).
• As unidades de volume e pressão são compatíveis.
• Os canos que ligam os vasos apresentam volumes desprezíveis.
• O volume será sempre em litros (L).

                                                                                                                                                                                                                                       

Lei Geral dos Gases Ideais

É possível analisar as transformações gasosas verificando as condições inicial e final de um sistema. Para tanto utiliza-se a lei geral dos gases:

CONDIÇÕES      CONDIÇÕES
   INICIAIS              FINAIS
   P1 x V1           =        P2 x V2
         T1                                 T2
P1 = Pressão inicial           P2 = Pressão final
V1 = Volume inicial            V2 = Volume final
T1 = Temperatura inicial     T2 = Temperatura final

Atenção: Nunca esqueça dos casos particulares desta equação:

• Transformação Isotérmica:

          

• Transformação Isobárica:

          

• Transformação Isocórica:

           
Observação: A temperatura SEMPRE deve estar em Kelvin.

Transformações gasosas

*TRANSFORMAÇÕES ISOTÉRMICAS:
-Regido pela lei de Boyle-Mariott
-TEMPERATURA: Permanece constante durante a transformação do sistema
-PRESSÃO e VOLUME são grandezas INVERSAMENTE PROPORCIONAIS (isto é, enquanto um aumenta durante a transformação do sistema, o outro  diminui)
-gráficamente:
vemos no gráfico ao lado que, conforme foi dito anteriormente, a pressão diminui, enquanto o volume aumenta, e não há temperatura no gráfico pois ela se mantém constante durante a transformação do sistema

*TRANSFORMAÇÕES ISOBÁRICAS:
-Regida pela lei de Charles
-PRESSÃO: permanece a mesma durante e transformação do sistema
-TEMPERATURA E VOLUME são grandezas DIRETAMENTE PROPORCIONAIS (isto é, enquanto um aumenta durante a transformação do sistema, o outro aumenta junto)
-gráficamente:
vemos no gráfico ao lado que, quando o volume aumenta, a temperatura aumenta junto

*TRANSFORMAÇÕES ISOCÓRICAS OU ISOVOLUMÉTRICAS:
-Regida pela lei de Gay - Lussac
-VOLUME: permanece o mesmo durante a transformação do sistema
-TEMPERATURA E PRESSÃO são DIRETAMENTE PROPORCIONAIS (isto é, enquanto um aumenta durante a transformação do sistema, o outro aumenta junto)
-vemos no gráfico abaixo que , quando a pressão aumenta, a temperatura aumenta junto