Qual é a diferença entre efusão e difusão? Como podemos utilizar as medidas destas propriedades na determinação da massa molar de um gás?
Passo 1
Beleza! A questão pede para a gente diferenciar efusão e difusão e explicar como podemos usar essas propriedades para descobrir a massa molar de um gás. Vamos precisar entender os conceitos básicos de movimento de partículas em gases e como relacionar isso com a massa molar usando umas fórmulas legais.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é difusão. Difusão é quando as moléculas de um gás se espalham e misturam com as de outro gás devido ao movimento térmico. Imagina quando você solta um perfume em um cômodo e ele se espalha, isso é difusão acontecendo!
Passo 3
Agora, sobre efusão. Efusão é o processo pelo qual as moléculas de um gás escapam através de um pequeno orifício em uma barreira sem se misturarem muito com outro gás. Um exemplo clássico é o gás hélio escapando de um balão bem fechado.
Passo 4
Como usaremos isso para descobrir a massa molar? A gente vai usar a Lei de Graham, que relaciona a taxa de efusão ou difusão de um gás com sua massa molar. A fórmula é:
Onde:
-
e são as taxas de efusão ou difusão dos gases 1 e 2. -
e são as massas molares dos gases 1 e 2.
Passo 5
Para encontrar a massa molar de um gás desconhecido, a gente pode comparar a taxa de efusão ou difusão desse gás com a de um gás padrão conhecido (como o hidrogênio). Rearranjando a fórmula, temos:
Assim, medindo as taxas e sabendo a massa molar do gás padrão, podemos calcular a massa molar do gás desconhecido.
Resposta
Então, a diferença entre efusão e difusão está no modo como as moléculas se movem: na efusão, elas escapam por um pequeno orifício, e na difusão, elas se espalham no ambiente. Usando a Lei de Graham, podemos relacionar as taxas desses processos com a massa molar dos gases, permitindo calcular a massa molar de um gás desconhecido comparando sua taxa de efusão ou difusão com a de um gás padrão.