Você está aqui
  1. Mundo Educação
  2. Química
  3. Gases
  4. Lei de Graham

Lei de Graham

A Lei de Graham diz que a velocidade de difusão e efusão dos gases (seu espalhamento em outro meio) é inversamente proporcional à raiz quadrada de suas densidades.

O químico escocês Thomas Graham nasceu em 1805 em Glasgow e formou-se na Universidade dessa mesma cidade, no ano de 1826. Sua pós-graduação foi em Edimburgo, voltando em 1828 para a sua cidade natal. 

Esse cientista passou grande parte de seu tempo estudando a difusão dos gases e líquidos.

No caso dos gases, ele observou que, quando um gás se difunde por outro meio gasoso, a sua densidade interfere na velocidade dessa difusão. Com isso, em 1828, ele enunciou a seguinte lei:

Lei de Graham: A velocidade de difusão e de efusão de um gás é inversamente proporcional à raiz quadrada de sua densidade.

Matematicamente, podemos expressar isso da seguinte forma:

Fórmula da Lei de Graham sobre a difusão e efusão dos gases

Isso quer dizer que quanto menos denso for o gás, maior será sua velocidade de difusão e efusão. É claro que essa relação se dá a partir da constatação de que ambos os gases estão em uma mesma temperatura e pressão, o que nos leva à outra conclusão: nessas condições, as relações entre as densidades de dois gases são iguais à relação entre as suas massas molares.

Observe abaixo essa relação matemática:

·Se a temperatura dos gases é a mesma, então a energia cinética deles também é igual:

Gás 1   Gás 2
T1 = T2
E1 = E2

·A energia cinética é dada pela fórmula: m . v2/2. Então, temos:

Gás 1   Gás 2
m1. v12 = m2. V22
2             2
m1. v12 = m2. v22
v12 = m2
v22    m1

  • Considerando que “m” é a massa molecular ou molar (M) de cada gás, teremos:

Fórmula relacionando a velocidade de difusão e efusão dos gases com suas massas molares

Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)

Isso nos mostra que a massa molar do gás também interfere na sua velocidade, pois quanto menor for essa massa, mais fácil será para o gás realizar a difusão ou a efusão.

Por exemplo, se dois frascos forem abertos ao mesmo tempo, sendo que um contém vinagre (ácido acético (C2H4O2)) e o outro contém detergente amoniacal (libera amônia gasosa (NH3)), o cheiro que vamos sentir primeiro será o da amônia, porque a sua massa molar é menor que a do ácido acético.

Veja como a Lei de Graham é aplicada na resolução de problemas envolvendo o fenômeno de difusão e efusão dos gases:

Exemplo: (Mackenzie-SP) A velocidade de difusão do gás hidrogênio é igual a 27 km/min, em determinadas condições de pressão e temperatura (massas atômicas: H = 1; O = 16). Nas mesmas condições, a velocidade de difusão do gás oxigênio em km/h é de:

a)4 km/h

b)108 km/h

c)405 km/h

d)240 km/h

e)960 km/h

Resolução:

Usando a fórmula que relaciona a velocidade de difusão dos gases com as suas respectivas massas molares, temos:

vH2 2 =  MO2
vO2 2    MH2

27 km/min2 =  32 g/mol
     vO22                 2 g/mol
27 km/min = √ 16
     vO2               
27 km/min 4
     vO2               
4 vO2 = 27 km/min
vO2 = 27 km/min
                 4

vO2 = 6,75 km/min

Passando para km/h, temos:

vO2 = 6,75  . 60 = 405 km/H

Alternativa “c”.

 

* Créditos editoriais da imagem: Georgios Kollidas / shutterstock.com

Químico escocês Thomas Graham (1805-1869)*
Químico escocês Thomas Graham (1805-1869)*
Publicado por: Jennifer Rocha Vargas Fogaça
Assuntos relacionados
Equações Químicas
Equações Químicas, ácido clorídrico, Equação Química equilibrada, balanceamento de equações, produtos, reagentes, coeficiente estequiométrico, estado físico do átomo participante, Catalisadores, aquecimento, reação reversível.
A Tabela Periódica dos elementos químicos
Tabela periódica
Clique e tenha acesso a vários textos que esclarecem tudo sobre as principais características dos elementos químicos reunidos na Tabela Periódica.
Força ácida
Clique aqui e entenda o que é determinado pela força ácida!
As moléculas de água são polares e nelas ocorre a interação denominada dipolo permanente-dipolo permanente
Forças ou ligações dipolo-dipolo
Veja a definição de forças dipolo-dipolo, também denominadas forças dipolo permanente-dipolo permanente, sua ocorrência na natureza e sua intensidade.
Amedeo Avogadro (1776-1856)
Volume molar dos gases
Entenda o que é o volume molar dos gases e a sua relação com a hipótese de Avogadro.
Uma das fórmulas utilizadas para calcular a velocidade de difusão e efusão de um gás
Cálculos envolvendo difusão e efusão dos gases
Clique e entenda como são realizados os cálculos envolvendo difusão e efusão dos gases por meio do uso de fórmulas matemáticas!
O ácido cítrico encontrado em algumas frutas é um dos exemplos de ácidos presentes no nosso dia a dia.
Ácidos
Clique e descubra a definição de ácido, suas características, classificações e utilizações. Confira também exercícios resolvidos sobre o tema!
A temperatura influi no estado da matéria.
Estados físicos da matéria
Estados físicos da matéria, estado sólido, estado líquido, estado gasoso, volume, temperatura, pressão, Força de Coesão, força de repulsão, forças de atração, partículas, átomos, substâncias.
Airbag inflado de gás nitrogênio.
Classificação das Reações Químicas
Reação de análise, reação de decomposição, Reação de simples troca, reação de deslocamento, Reação de síntese, reação de formação, Reação de dupla troca, reações químicas, airbags, lâmina de zinco, solução aquosa de ácido clorídrico, flashes fotográficos descartáveis, ácido sulfúrico, hidróxido de bário, sulfato de bário, foguetes sinalizadores.
A água se expande a baixas temperaturas.
H20: molécula versátil
A água e suas propriedades únicas.
Análise Química
Clique aqui e conheça as três formas diferentes de análise química!
Números quânticos
Energia dos elétrons associada à química quântica.
Princípio da incerteza de Heisenberg
Você sabe o que é o princípio da incerteza? Acesse e descubra o que esse princípio significa e qual a sua relação com o experimento do gato de Schroedinger.
As investigações dos constituintes do átomo levaram a algumas características – como o número de massa e o número atômico – que identificam cada átomo
Número atômico e número de massa dos átomos
Para se identificar e diferenciar corretamente os átomos é necessário conhecer os conceitos de número atômico e número de massa. Veja neste artigo essas definições.