Velocidade de efusão é uma medida da rapidez com que um gás escapa de um recipiente através de um pequeno orifício para o vácuo. Essa velocidade depende da massa molar do gás, sendo que gases mais leves efundem mais rapidamente que gases mais pesados.
Fatores que influenciam a velocidade de efusão:
- Massa molar: A velocidade de efusão é inversamente proporcional à raiz quadrada da massa molar do gás. Isso significa que quanto menor a massa molar, maior a velocidade de efusão.
- Temperatura: A velocidade de efusão é diretamente proporcional à raiz quadrada da temperatura absoluta do gás. Quanto maior a temperatura, maior a velocidade de efusão.
- Tamanho do orifício: A velocidade de efusão é diretamente proporcional à área do orifício. Quanto maior o orifício, maior a velocidade de efusão.
Lei de Graham:
A relação entre a velocidade de efusão e a massa molar de um gás é expressa pela Lei de Graham:
v₁ / v₂ = √(M₂ / M₁)
onde:
- v₁ e v₂ são as velocidades de efusão dos gases 1 e 2, respectivamente
- M₁ e M₂ são as massas molares dos gases 1 e 2, respectivamente
A velocidade de efusão tem aplicações em diversos campos, como:
- Separação de isótopos: Isótopos de um mesmo elemento, que possuem massas molares ligeiramente diferentes, podem ser separados por efusão.
- Determinação de massas molares: A Lei de Graham pode ser utilizada para determinar experimentalmente a massa molar de um gás desconhecido.
- Estudo da cinética de reações gasosas: A velocidade de efusão pode ser utilizada para estudar a cinética de reações químicas que envolvem gases.
Fontes:
- Atkins, Peter; Jones, Loretta. Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente. Bookman, 2012.
- Chang, Raymond. Química Geral: Conceitos Essenciais. McGraw-Hill, 2007.
- Kotz, John C.; Treichel, Paul M.; Townsend, John R. Química e Reações Químicas. Cengage Learning, 2015.