A taxa de efusão de um gás é inversamente proporcional à raiz quadrada de sua massa molar . Isto significa que os gases mais leves emanam mais rapidamente do que os gases mais pesados.

Essa relação é conhecida como Lei da Efusão de Graham :

```
Taxa₁ / Taxa₂ =√(M₂ / M₁)
```

Onde:

* Taxa₁ é a taxa de efusão do gás 1
* Taxa₂ é a taxa de efusão do gás 2
* M₁ é a massa molar do gás 1
* M₂ é a massa molar do gás 2

Explicação:

A taxa de efusão é determinada pela velocidade média das moléculas do gás. Moléculas mais leves se movem mais rápido do que moléculas mais pesadas na mesma temperatura. Isso ocorre porque a energia cinética de uma molécula de gás é proporcional à sua temperatura e à sua massa.

Portanto, moléculas mais leves têm uma velocidade média mais alta e, portanto, emanam mais rapidamente através de uma pequena abertura.

Exemplo:

Considere o hélio (He) e o oxigênio (O₂). O hélio tem massa molar de 4 g/mol, enquanto o oxigênio tem massa molar de 32 g/mol.

De acordo com a Lei de Graham:

```
Taxa (He) / Taxa (O₂) =√ (32/4) =√8 ≈ 2,83
```

Isso significa que o hélio se espalha cerca de 2,83 vezes mais rápido que o oxigênio.

Aplicativos:

A Lei de Graham tem diversas aplicações em química e física, incluindo:

* Separação de gases: Gases com diferentes massas molares podem ser separados permitindo que eles se espalhem através de uma membrana porosa.
* Determinação da massa molar: A massa molar de um gás desconhecido pode ser determinada comparando sua taxa de efusão com a de um gás conhecido.
* Compreendendo a difusão de gases: O conceito de taxa de efusão também está relacionado à difusão de gases, que é o movimento das moléculas de gás de uma região de alta concentração para uma região de baixa concentração.