Lei de Grahan

  DIFUSÃO:

  É o processo pela qual as moléculas gasosas movem-se através das paredes porosas ou em um outro meio. A velocidade de difusão é proporcional à velocidade molecular média. Graham encontrou que a velocidade de difusão de um gás através de um outro é inversamente proporcional à raiz quadrada da densidade do gás. 
  
  EFUSÃO: 

  É a passagem de um gás através de uma abertura de um orifício. A velocidade de efusão de uma gás é inversamente proporcional à raiz quadrada de sua densidade ou de sua massa molar. 

   A velocidade de efusão é inversamente proporcional ao tempo que uma dada quantidade de gás requer para escapar. 

    A simples expressão acima explica porque plantas de separação de isótopo usada para enriquecer uranio para reator nuclear são tão grandes. Geração de energia nuclear depende da habilidade de separar urânio-235 a partir do urânio 238, mais abundante. Um processo usa uma série de reações para converter o urânio em um sólido volátil, hexafluoreto de urânio. O vapor de UF6 experimenta então a efusão através de uma série de
barreiras porosas. As moléculas de UF6 contendo urânio-235, que é mais leve que aquelas contendo urânio-238, experimentam a efusão mais rapidamente podendo assim ser separado do resto. Entretanto, a razão entre o tempo que a mesma quantidade de 235UF6 e 238UF6 requerido para efusão é somente 1,004, assim uma separação muito pequena ocorre. Para melhorar a separação, o vapor é passado através de vários estágios de efusão, conseqüentemente, a planta deve ser muito grande. A planta original de Oak Ridge, Tennessee, usa 4000 estágios e cobre uma área de 43 acres. Você pode ver porque tais plantas, vitais para defesa nuclear e geração de energia nuclear, são difíceis de se esconder das forças estrangeiras que querem monitorar capacidade nuclear alheios. 

   

  MATERIAL UTILIZADO:


- Papel de pesagem.
- Provetas de 50 e 250 mL.
- Erlenmeyer de 125 mL.
- Carbonato de Sódio NaCO3.
- HCl 1 mol/L.
- Becker de 250 mL.
- Conexão.
- Tubo de ensaio.
- Bico de Bünsen.


  PROCEDIMENTO:

  

1 - Preparar um tubo de vidro de de 70 cm de comprimento por 8 mm de diâmetro colocando-o num suporte contendo medidas;

2 - Preparar duas porções de algodão que caibam dentro do tubo e duas tampas com tamanho adequado para fechar as extremidades do tubo;

3 - Identificar ou marcar as extremidades (amônia e HCl) com uma caneta para retroprojetor;

4 - Embeber uma das porções de algodão com amônia líquida e a outra com solução de HCl, ambas de maneira que não formem poças de solução quando colocadas no interior dos tubos;

5 - Colocar os algodões dos tubos nas extremidades identificadas no item 3 e tampar. Acionar imediatamente o cronômetro;

6 - Deixar os gases difundirem ao longo do tubo;

7 - Ao observar a formação de um anel branco, marcar o tempo e o ponto que se formou;

8 - Calcular a relação de massa molar das duas substâncias e comparar com o valor teórico. Calcular, também, a razão entre velocidades de difusão e efusão.



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  DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DO DIÓXIDO DE CARBONO:


  PROCEDIMENTO:


1 - Montar o sistema de coleta de gases.
2 - Pesar com precisão (± 0,1mg) entre 1,0000 e 1,1000g de carbonato de sódio, anotar a massa do papel mais o carbonato e dobrar o papel de pesagem sem tocar diretamente com as mãos. Esta massa de carbonato é suficiente para colher o CO2 numa proveta de 250mL. Caso queira usar outra proveta de volume menor ou maior, testar qual massa apresentará os melhores resultados. 

3 - Medir numa proveta cerca de 30 mL de HCl 1mol/L e transferir para um erlenmeyer de 125mL. 

4 - Pesar o Erlenmeyer com HCl e anotar a massa. 

5 - Introduzir o papel com o carbonato no Erlenmeyer com HCl, tampar, imediatamente, e agitar evitanto tocar o erlenmeyer diretamente com as mãos. Anotar o volume de CO2 produzido e pesar todo conjunto após a evolução do gás. 


6 - Consultar os valores de pressão atmosférica e temperatura no dia e hora da experiência. Anotar os resultados. Comparar o valor da densidade do CO2 com o da literatura. 

7 - Descartar a solução final.