Em física teórica, a Lei de Avogadro é um conjunto de leis matemáticas que trata da quantidade de matéria em gases a diferentes temperaturas. Sendo os gases extremamente expansíveis, suas moléculas ocupam todo o espaço disponível no recipiente que os contém. Assim, o volume do gás corresponde à capacidade do recipiente. [1]
A Hipótese de Avogadro, proposta em 1811 por Amedeo Avogadro, seria uma forma de expressar uma lei de conservação:
“ | Volumes iguais, de quaisquer gases, nas mesmas condições de pressão e temperatura, contêm o mesmo número de partículas [2] | ” |
Índice
[esconder]Volume Molar[editar | editar código-fonte]
Esta lei está relacionada ao volume molar de gases (volume ocupado por um mol de qualquer gás, a uma determinada pressão e temperatura)
Considerando que o volume molar para qualquer gás seja de 22,4 L/mol, temos que a relação entre o volume e número de mol é constante:
V = KN
A equação expressa que 22,4 litros de qualquer gás possuem 6,02 x 1023 moléculas (condições de 1 atm e 0 °C). [3]
Consequências da Lei de Avogadro[editar | editar código-fonte]
A hipótese de Avogadro de que volumes iguais de gases diferentes, nas mesmas condições de pressão e temperatura, contêm o mesmo número de partículas levaram à determinação da constante de Avogadro (6,02 x 1023)
Por exemplo, se enchermos um balão com gás Hélio (He), teremos o volume de 22,4 litros e 6,02 x 1023 moléculas de gás. Entretanto, se enchermos o mesmo balão até que ele ocupe o mesmo volume com outro gás, o hidrogênio (H2), por exemplo, teríamos a mesma quantidade de moléculas.
A mais significante consequência da Lei de Avogadro é que a constante dos gases tem o mesmo valor para todos os gases[4]. Isso significa que:qá
Onde:
- p é a pressão do gás no recipiente
- T é a temperatura em kelvin do gás
Lei de Boyle-Mariotte[editar | editar código-fonte]
Ver artigo principal: Lei de Boyle
Para uma dada temperatura, o produto da pressão exercida por uma quantidade de gás e o volume por ele ocupado é constante:
Aqui e representam a pressão e volume originais, respectivamente, e e representam a segunda pressão e volume.
Lei de Charles[editar | editar código-fonte]
Ver artigo principal: Lei de Charles
- ou
A uma pressão dada, o volume ocupado por uma certa quantidade de um gás é diretamente proporcional a sua temperatura.
Lei dos Gases Ideais[editar | editar código-fonte]
Ver artigo principal: Gás ideal
A lei de Boyle, Lei de Charles, e Lei de Gay-Lussac formam, juntamente com a lei de Avogadro, a lei dos gases ideais.