Lei de Graham

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:

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:

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.

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