Lei de Amagat

O químico francês Émile Amagat (1845-1915) desenvolveu um estudo sobre o comportamento dos gases em uma mistura gasosa. Esse estudo enfatizou o espaço (volume) que os gases ocupavam quando estavam misturados. Para realizar esse estudo, Amagat não alterou a temperatura nem a pressão exercida sobre a mistura.

De acordo com Amagat, o volume que um gás ocupa em uma mistura gasosa é exatamente igual ao volume que esse gás ocuparia se estivesse sozinho dentro de um recipiente (Lei de Amagat), sob as mesmas condições de temperatura e pressão.

Amagat denominou o volume que um gás ocupa na mistura de volume parcial. Esse volume depende exclusivamente da fração em quantidade de matéria do gás estudado e do volume da mistura.

V_A = V_T. X_A

• V_A = volume parcial de um gás qualquer;

• V_T = volume total da mistura gasosa;

• X_A = fração em quantidade de matéria do gás que se quer descobrir o volume.

De acordo com os estudos propostos por Amagat, para determinar o volume de uma mistura gasosa, basta somar o volume ocupado por cada um dos gases que formam a mistura:

V_T= V_A + V_B+ V_C + V_D...

Observação: Para calcular a fração em quantidade de matéria de um gás, basta utilizar a expressão:

X_A = n_A
          n_T

• n_A = número de mols do gás estudado;

• n_T = número de mols total (soma dos números de mols de todos os gases presentes na mistura/ n_T = n_A + n_B...).

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Agora acompanhe a resolução de um exercício sobre a Lei de Amagat:

1º) Um recipiente de capacidade de 41 L apresenta 3 mol de gás hidrogênio (H₂), 2 mol de gás oxigênio (O₂) e 5 mol de gás metano (CH₄). Determine os volumes parciais de cada um dos gases dessa mistura.

Dados do exercício:

V_T = 41L
n_O2 = 2 mol
n_H2 = 3 mol
n_CH4 = 5 mol

Com os dados acima, encontramos o n_T:

n_T = n_O2 + n_H2 + n_CH4
n_T = 2 + 3 + 5
n_T = 10 mol

Para determinar o volume parcial de cada gás, basta utilizar a fórmula do volume parcial da Lei de Amagat:

• Gás Oxigênio:

V_A = V_T. X_A
V_O2 = V_T. n_O2
                n_T
V_O2 = 41. 2 
              10
V_O2= 41.0,2
V_O2 = 8,2 L

• Gás Hidrogênio:

V_A = V_T. X_A
V_H2 = V_T. n_H2
                n_T
V_H2 = 41. 3 
              10
V_H2= 41.0,3
V_H2 = 12,3 L

• Gás metano:

V_A = V_T. X_A
V_CH4 = V_T. n_CH4
                    n_T
V_CH4 = 41. 5 
                10
V_CH4 = 41.0,5
V_CH4 = 20,5 L