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Química Geral – Gases

1. (Uece 2014) Com algumas informações e utilizando uma das leis dos gases ideais adaptada aos gases reais, é possível determinar a massa molecular de uma substância no estado gasoso. Baseado nesta informação, considere a seguinte situação: um balão com capacidade de 5 L encerra 16,77 g de um gás submetido a uma pressão de 2 atm, a uma temperatura de 47 °C. Utilizando estes dados e sabendo que a sua estrutura molecular apresenta ligações sigma e pi, pode-se concluir acertadamente que o gás contido no balão é o Dado: R = 0,082 atm.L.mol

-1.K

-1

a) dióxido de carbono. b) eteno. c) acetileno. d) propano. 2. (Fgv 2014) Créditos de carbono são certificações dadas a empresas, indústrias e países

que conseguem reduzir a emissão de gases poluentes na atmosfera. Cada tonelada de CO2 não emitida ou retirada da atmosfera equivale a um crédito de carbono.

(http://www.brasil.gov.br/meio-ambiente/2012/04/credito-carbono. Adaptado)

Utilizando-se 1 1R 0,082 atm L mol K , a quantidade de CO2 equivalente a 1 (um) crédito

de carbono, quando coletado a 1,00 atm e 300 K, ocupa um volume aproximado, em m3, igual

a Dados: C = 12; O = 16. a) 100. b) 200. c) 400. d) 600. e) 800. 3. (Uema 2014) Ao se adquirir um carro novo, é comum encontrar no manual a seguinte

recomendação: mantenha os pneus do carro corretamente calibrados de acordo com as indicações do fabricante. Essa recomendação garante a estabilidade do veículo e diminui o consumo de combustível. Esses cuidados são necessários porque sempre há uma perda de gases pelos poros da borracha dos pneus (processo chamado difusão). É comum calibrarmos os pneus com gás comprimido ou nas oficinas especializadas com nitrogênio. O gás nitrogênio consegue manter a pressão dos pneus constantes por mais tempo que o ar comprimido (mistura que contém além de gases, vapor da água que se expande e se contrai bastante com a variação de temperatura). Considerando as informações dadas no texto e o conceito de difusão, pode-se afirmar, em relação à massa molar do gás, que a) a do ar comprimido é igual à do gás nitrogênio. b) quanto maior, maior será sua velocidade de difusão. c) quanto menor, maior será sua velocidade de difusão. d) quanto menor, menor será sua velocidade de difusão. e) não há interferência na velocidade de difusão dos gases.


4. (Ufpr 2014) A equação geral dos gases ideais é uma equação de estado que correlaciona

pressão, temperatura, volume e quantidade de matéria, sendo uma boa aproximação ao comportamento da maioria dos gases. Os exemplos descritos a seguir correspondem às observações realizadas para uma quantidade fixa de matéria de gás e variação de dois parâmetros. Numere as representações gráficas relacionando-as com as seguintes descrições. 1. Ao encher um balão com gás hélio ou oxigênio, o balão apresentará a mesma dimensão. 2. Ao encher um pneu de bicicleta, é necessária uma pressão maior que a utilizada em pneu de

carro. 3. O cozimento de alimentos é mais rápido em maiores pressões. 4. Uma bola de basquete cheia no verão provavelmente terá aparência de mais vazia no

inverno, mesmo que não tenha vazado ar.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta na numeração das representações gráficas. a) 1 – 3 – 4 – 2. b) 2 – 3 – 4 – 1. c) 4 – 2 – 1 – 3. d) 4 – 3 – 1 – 2. e) 2 – 4 – 3 – 1. 5. (Fuvest 2014) O rótulo de uma lata de desodorante em aerosol apresenta, entre outras, as

seguintes informações: “Propelente: gás butano. Mantenha longe do fogo”. A principal razão dessa advertência é: a) O aumento da temperatura faz aumentar a pressão do gás no interior da lata, o que pode

causar uma explosão. b) A lata é feita de alumínio, que, pelo aquecimento, pode reagir com o oxigênio do ar. c) O aquecimento provoca o aumento do volume da lata, com a consequente condensação do

gás em seu interior. d) O aumento da temperatura provoca a polimerização do gás butano, inutilizando o produto. e) A lata pode se derreter e reagir com as substâncias contidas em seu interior, inutilizando o

produto. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:

Em média, os seres humanos respiram automaticamente 12 vezes por minuto e esse ciclo, em conjunto com os batimentos cardíacos, é um dos dois ritmos biológicos vitais. O cérebro ajusta a cadência da respiração às necessidades do corpo sem nenhum esforço consciente. Mas o ser humano tem a capacidade de deliberadamente prender a respiração por curtos períodos. Essa capacidade é valiosa quando se precisa evitar que água ou poeira invadam os pulmões, estabilizar o tórax antes do esforço muscular e aumentar o fôlego quando necessário para se falar sem pausas.

Muito antes que a falta de oxigênio ou excesso de dióxido de carbono possa danificar o cérebro, algum mecanismo, aparentemente, leva ao ponto de ruptura, além do qual se precisa desesperadamente de ar.

Uma explicação lógica hipotética para o ponto de ruptura é que sensores especiais do corpo analisam alterações fisiológicas associadas ao inspirar e expirar antes que o cérebro apague.

O ponto de ruptura é o momento exato em que uma pessoa em apneia precisa desesperadamente de ar. O treinamento da apneia pode ampliá-la, assim como a meditação, que inunda o corpo com oxigênio, eliminando o dióxido de carbono, CO2.

(PARKES. 2013. p. 22-27).


6. (Uneb 2014) Considerando-se que no ponto de ruptura, momento exato em que uma pessoa em apneia precisa desesperadamente de ar, a composição média em volume do ar expirado pelos pulmões, ao nível do mar, é de 80% de nitrogênio, N2(g), 15% de oxigênio, O2(g), e 5% de dióxido de carbono, CO2(g), é correto afirmar: a) A fração em mol do CO2(g) é 2,20. b) O volume parcial do nitrogênio é 17,92L. c) A pressão parcial do oxigênio é igual a 114mmHg. d) O CO2(g) é essencial à manutenção do estado de consciência. e) O metabolismo celular deixa completamente de produzir energia, durante o estado

meditativo. 7. (Unicamp 2013) Na década de 1960, desenvolveu-se um foguete individual denominado “Bell Rocket Belt", que fez grande sucesso na abertura das Olimpíadas de 1984.

Simplificadamente, esse foguete funciona à base da decomposição de peróxido de hidrogênio contido no compartimento 2, onde ele é estável. Abrindo-se a válvula 3, o peróxido de hidrogênio passa para o compartimento 4, onde há um catalisador. Nesse compartimento, o peróxido se decompõe muito rapidamente, de acordo com a equação abaixo:

12 2 2 2H O H O g ½ O g ; H 54 kJ mol

Com base nessas informações, responda: a) No funcionamento do dispositivo há liberação ou absorção de energia? Justifique. b) Considerando a decomposição total de 68 quilogramas de peróxido de hidrogênio contidos

no dispositivo, quantos metros cúbicos de gases são produzidos? Leve em conta que nas condições de uso do dispositivo o volume molar gasoso é de 0,075 m

3 mol

-1.

8. (Ufpe 2013) O metano (CH4, massa molar 16 g mol

–1) é considerado um gás estufa, pois

pode contribuir para aumentar a temperatura da atmosfera, que, por sua vez, é composta praticamente por 75% em massa de dinitrogênio (N2, massa molar 28 g mol

–1) e 25% em

massa de dioxigênio (O2, massa molar 32 g mol–1

). Considerando gases ideais na mesma temperatura, analise as proposições a seguir. ( ) A uma mesma pressão, 16 g de CH4 ocupa o mesmo volume que 28 g de N2. ( ) Na atmosfera, a pressão parcial de N2 é três vezes menor que a pressão parcial de O2. ( ) Num recipiente com volume constante contendo a mesma massa de CH4 e de O2, a

pressão parcial de CH4 é duas vezes maior que a pressão parcial de O2. ( ) A energia cinética média de um mol de N2 é 7/8 menor que a de um mol de O2. ( ) Um mol de CH4 tem 5/2 vezes mais energia potencial que um mol de N2.


9. (Ufsj 2013) O dióxido de carbono é o gás dos refrigerantes e sua dissolução é influenciada

pela pressão, pela temperatura e pela reação química com a água. Em relação a isso, é INCORRETO afirmar que a) a mudança de temperatura do refrigerante não afeta a reação química entre o dióxido de

carbono e a água. b) a dissolução diminui devido ao abaixamento da pressão parcial do gás em seu interior,

quando a garrafa for aberta. c) a dissolução do dióxido de carbono na solução aumenta ao se colocar a garrafa lacrada na

geladeira. d) o gás estabelece um equilíbrio químico com a água, ácido carbônico, íons hidrogênio e íons

3HCO .

10. (Uern 2013) Um sistema de balões contendo gás Helio (He), nas quantidades e nos

volumes apresentados, esta ligado por uma torneira (T) que, inicialmente, está fechada. Observe.

Considerando que os gases apresentam comportamento ideal e que a temperatura permanece constante, é correto afirmar que a) a pressão em A será a mesma em B. b) ao abrir a torneira, se observará variação na pressão do sistema. c) ao dobrar a pressão nos sistemas A e B, o volume ocupado pelos gases será 1/2 L e 1 L,

respectivamente. d) as moléculas do sistema B colidem com mais frequência com a parede do recipiente do que

as moléculas do sistema A. 11. (Ufg 2013) Analise o esquema a seguir.

Ao se introduzir uma bolha de gás na base do cilindro, ela inicia sua ascensão ao longo da coluna de líquido, à temperatura constante. A pressão interna da bolha e a pressão a que ela está submetida, respectivamente, a) aumenta e diminui. b) diminui e diminui. c) aumenta e permanece a mesma. d) permanece a mesma e diminui. e) diminui e permanece a mesma.


12. (Ufg 2013) Uma lata de refrigerante tem o volume total de 350 mL. Essa lata está aberta e

contém somente o ar atmosférico, e é colocada dentro de um forno a 100°C. Após a lata atingir essa temperatura, ela é fechada. A seguir, tem sua temperatura reduzida a 25°C. Com o decréscimo da temperatura, ocorre uma redução da pressão interna da lata que levará a uma implosão. Ante o exposto, calcule a pressão no interior da lata no momento imediatamente anterior à implosão e o volume final após a implosão. 13. (Unesp 2013) Uma equipe de cientistas franceses obteve imagens em infravermelho da saída de rolhas e o consequente escape de dióxido de carbono em garrafas de champanhe que haviam sido mantidas por 24 horas a diferentes temperaturas. As figuras 1 e 2 mostram duas sequências de fotografias tiradas a intervalos de tempo iguais, usando garrafas idênticas e sob duas condições de temperatura.

As figuras permitem observar diferenças no espocar de um champanhe: a 18 °C, logo no início, observa-se que o volume de CO2 disperso na nuvem gasosa – não detectável na faixa da luz visível, mas sim do infravermelho – é muito maior do que quando a temperatura é de 4 °C. Numa festa de fim de ano, os estudantes utilizaram os dados desse experimento para demonstrar a lei que diz: a) O volume ocupado por uma amostra de gás sob pressão e temperaturas constantes é

diretamente proporcional ao número de moléculas presentes. b) A pressão de uma quantidade fixa de um gás em um recipiente de volume constante é

diretamente proporcional à temperatura. c) Ao aumentar a temperatura de um gás, a velocidade de suas moléculas permanece

constante. d) A pressão de uma quantidade fixa de um gás em temperatura constante é diretamente

proporcional à quantidade de matéria. e) O volume molar de uma substância é o volume ocupado por um mol de moléculas. 14. (Ufg 2013) Em um processo industrial, um reator de 250 L é preenchido com uma mistura

gasosa composta de 50 kg de N2O; 37 kg de NO e 75 kg de CO2. Considerando-se a temperatura de 527 °C, a pressão interna, em atm, do reator, será, aproximadamente, Dado:

R = 0,082 atm L mol-1

K-1

a) 1 b) 108 c) 350 d) 704 e) 1069


15. (Unesp 2012) Os desodorantes do tipo aerossol contêm em sua formulação solventes e

propelentes inflamáveis. Por essa razão, as embalagens utilizadas para a comercialização do produto fornecem no rótulo algumas instruções, tais como: - Não expor a embalagem ao sol. - Não usar próximo a chamas. - Não descartar em incinerador.

Uma lata desse tipo de desodorante foi lançada em um incinerador a 25 ºC e 1 atm. Quando a temperatura do sistema atingiu 621 ºC, a lata explodiu. Considere que não houve deformação durante o aquecimento. No momento da explosão a pressão no interior da lata era a) 1,0 atm. b) 2,5 atm. c) 3,0 atm. d) 24,8 atm. e) 30,0 atm. 16. (Fgv 2012) O Brasil é um grande exportador de frutas frescas, que são enviadas por

transporte marítimo para diversos países da Europa. Para que possam chegar com a qualidade adequada ao consumidor europeu, os frutos são colhidos prematuramente e sua completa maturação ocorre nos navios, numa câmara contendo um gás que funciona como um hormônio

vegetal, acelerando seu amadurecimento. Esse gás a 27 C tem densidade 11,14 g L sob

pressão de 1,00 atm. A fórmula molecular desse gás é

Dado: 1 1R 0,082 atm L mol K

a) Xe. b) 3O .

c) 4CH .

d) 2 4C H .

e) 2 4N O .

17. (Uepb 2012) Em algumas situações, é necessário transportar as amostras gasosas para

os laboratórios para fazer as análises químicas necessárias para identificar os compostos presentes e suas concentrações. Como os gases estão, normalmente, em concentrações baixas, é necessário que sejam armazenados volumes bem maiores do que para os líquidos, que podem ser feitos em tanques que suportem pressões mais altas. Considerando que um tanque possua um volume de 2 litros, qual será a pressão de uma amostra de 1 mol de gás na temperatura normal? (Dado: 1 mol do gás nas CNTP deve ter 22,7 L, temperatura de 273 K e pressão de 1 atm.) a) 10 bar b) 0,9 atm c) 1 atm d) 11,35 atm e) 700 mmHg


18. (Unisinos 2012) Os gases perfeitos obedecem a três leis bastante simples: a lei de Boyle,

a lei de Gay-Lussac e a lei de Charles, formuladas segundo o comportamento de três grandezas que descrevem as propriedades dos gases: o volume (V), a pressão (p) e a temperatura absoluta (T). O número de moléculas influencia a pressão exercida pelo gás, ou seja, a pressão depende também, diretamente, da massa do gás. Considerando esses resultados, Paul Emile Clapeyron (1799-1844) estabeleceu uma relação entre as variáveis de estado com esta expressão

matemática: pV nRT, onde n é o número de mols, e R é a constante universal dos gases

perfeitos. Ao calibrar um pneu, altera-se o número de moléculas de ar no interior dele. Porém, a pressão e o volume podem, também, sofrer modificação com a variação da temperatura.

O gráfico pressão versus volume, que representa uma transformação isotérmica de uma quantidade fixa de um gás perfeito, é o

a) b)

c) d)

e)


19. (Uern 2012) Em dois recipientes, ligados por uma válvula, foram colocados dois gases à

temperatura de 25°C. Em um dos recipientes foram colocados 3 L de gás oxigênio (O2) a uma pressao de 1 atm, no outro recipiente 1 L de gás Hélio (He) e 2 atm de pressão. Abrindo a válvula, os dois gases se misturam. Sabendo-se que a temperatura permanece a mesma, a pressão parcial do oxigênio é de, aproximadamente, a) 1,25 atm. b) 0,597 atm. c) 0,12 atm. d) 0,081 atm. 20. (Mackenzie 2012) Três recipientes indeformáveis A, B e C, todos com volumes iguais,

contêm, respectivamente, três diferentes gases de comportamento ideal, conforme a descrição contida na tabela abaixo.

Recipiente Gás armazenado Temperatura Pressão

A hélio (He) 400 K 3 atm

B nitrogênio 2N 600 K 4,5 atm

C oxigênio 2O 200 K 1 atm

Os balões são interligados entre si por conexões de volumes desprezíveis, que se encontram fechadas pelas válvulas 1 e 2. O sistema completo encontra-se ilustrado na figura a seguir.

Ao serem abertas as válvulas 1 e 2, a mistura gasosa formada teve sua temperatura

estabilizada em 300 K. Desse modo, a pressão interna final do sistema é igual a

a) 1,5 atm. b) 2,0 atm. c) 2,5 atm. d) 3,0 atm. e) 3,5 atm. 21. (Uftm 2012) Para abordar conceitos de gases, um professor de química realizou junto com

seus alunos duas atividades: I. Experimento para demonstrar a Lei de

Graham, utilizando os gases cloreto de

hidrogênio, gHC , e amônia, 3 gNH ,

que, ao reagirem, formam um produto sólido de coloração branca. Na figura é esquematizado o experimento com a formação do produto, indicado como um anel branco no tubo. Nas extremidades A e B do tubo são colocados, ao mesmo tempo, pedaços de algodão embebidos com soluções aquosas concentradas, uma delas de cloreto de hidrogênio e outra de amônia.

O tempo para que os gases se encontrem, com a visualização da névoa branca, assim como a distância percorrida, foram medidos.

II. Apresentou uma tabela na lousa com os principais constituintes do ar atmosférico e discutiu

a densidade desses gases. Propôs um exercício para o cálculo da densidade do gás

carbônico a 1,0 atm e 550 K, considerando o valor da constante na equação dos gases

ideais, P V n R T, como 1 10,080 atm L K mol .

a) No experimento I, indique qual solução foi colocada em cada extremidade do tubo e

justifique. b) Apresente a resolução do exercício proposto na atividade II.


22. (Uesc 2011) A pressão exercida pelo propano, 3 8C H (g) , um propelente, no interior de

uma embalagem de 200,0mL de tinta spray, é 1,5 atm, a 27ºC. Admitindo-se que o propano se comporta como gás ideal, ocupa 50% do volume da embalagem e que a quantidade de vapor produzido por qualquer outra substância, no interior da embalagem, é desprezível, é correto afirmar: a) A pressão no interior da embalagem é igual a 2,0atm quando a temperatura aumenta para

127ºC. b) A efusão do propano causa o aquecimento da válvula que controla a saída de tinta do spray. c) A tinta que se espalha no ar, durante a pintura de um objeto, forma uma solução gasosa.

d) O número de moléculas de propano no interior da embalagem é igual a 213,0 10 .

e) A massa de propelente existente no interior da embalagem é 0,2g. 23. (G1 - ifsc 2011) O químico francês Antoine Lavoisier (1753-1794) realizou uma série de experimentos envolvendo reações químicas em sistemas fechados. Nesses experimentos, seu principal instrumento de medida foi a balança. Uma de suas principais conclusões a respeito desses experimentos estabelece que a matéria se conserva em qualquer reação química, a exemplo das reações de combustão.

Os reagentes e produtos da combustão do etanol 2 6C H O estão apresentados na equação

(não balanceada) descrita abaixo:

2 6 22 g 2 gC H O O CO H O

Dados: PV = nRT, R = 0,082 1 1L atm K mol

Considerando o exposto acima e as substâncias químicas envolvidas, assinale a alternativa correta. a) A queima de 4,6 Kg de etanol irá produzir 8,8 Kg de 2CO .

b) Os coeficientes estequiométricos que tornam a equação acima balanceada, respeitando a conservação da massa, são: 1, 3, 2 e 2, nessa ordem.

c) Se considerarmos o gás carbônico um gás ideal, nas CNTP, 10 mol desse gás ocuparão um volume de 44 L.

d) Considerando a queima completa de 1 mol de etanol, a soma das massas das substâncias, antes ou depois da reação, será igual a 78 g.

e) O gás carbônico é classificado como um óxido básico. 24. (G1 - cftmg 2011) Um cilindro metálico contém um gás desconhecido, cuja densidade e igual a 1,25 g/L quando submetido às CNTP. Pode-se concluir, corretamente, que esse gás e denominado Dado: N = 14; O = 16; H = 1; C = 12. a) oxigênio. b) nitrogênio. c) hidrogênio. d) dióxido de carbono. 25. (Unesp 2011) Incêndio é uma ocorrência de fogo não controlado, potencialmente perigosa

para os seres vivos. Para cada classe de fogo existe pelo menos um tipo de extintor. Quando o fogo é gerado por líquidos inflamáveis como álcool, querosene, combustíveis e óleos, os extintores mais indicados são aqueles com carga de pó químico ou gás carbônico.

Considerando-se a massa molar do carbono = 12 g.1mol , a massa molar do oxigênio = 16 g.

1mol e R = 0,082 atm.L.1mol .K–1, o volume máximo, em litros, de gás liberado a 27ºC e 1

atm, por um extintor de gás carbônico de 8,8 kg de capacidade, é igual a: a) 442,8. b) 2 460,0. c) 4 477,2. d) 4 920,0. e) 5 400,0.


26. (Ueg 2011) Considere um recipiente de 6 L de capacidade e 27 ºC de temperatura, o qual

apresenta uma mistura de 1, 2 e 5 mols de dióxido de carbono, nitrogênio e argônio, respectivamente. A pressão exercida no recipiente, em atm, será de, aproximadamente:

Dado: 1 1R 0,082 atm L mol K

a) 4,1 b) 8,2 c) 20,5 d) 32,8 27. (Unicamp simulado 2011) O metano recuperado das águas profundas dos reservatórios de uma hidroelétrica poderia ser queimado em uma termelétrica, gerando energia limpa. Além disso, a queima do metano levaria a uma diminuição do efeito estufa, pois a) apesar de liberar gás carbônico, esse gás contribui bem menos para o efeito estufa que o

metano. b) essa reação de combustão não leva à formação de gases do efeito estufa, além de consumir

o metano, um gás que contribui para o efeito estufa. c) o metano origina-se da decomposição anaeróbia de plantas e, por conseguinte, sua queima

não necessita do O2. d) o metano é um material de combustão fácil e já está disponível gratuitamente nos

reservatórios, bastando removê-lo da água. 28. (Ufg 2011) Um cilindro contendo 64 g de 2O e 84 g de 2N encontra-se em um ambiente

refrigerado a –23°C. O manômetro conectado a esse cilindro indica uma pressão interna de 4 atm. Além disso, o manômetro também indica um alerta de que as paredes do cilindro suportam, no máximo, 4,5 atm de pressão. Devido a uma falha elétrica, a refrigeração é desligada e a temperatura do ambiente, em que o cilindro se encontra, se eleva a 25°C. Dado

1 1R 0,082 atm L mol K

a) Calcule o volume do cilindro e a pressão parcial de cada gás nas condições iniciais em que

o cilindro se encontrava. b) Demonstre, por meio de cálculos, se as paredes do cilindro vão resistir à nova pressão

interna, a 25°C, após a falha elétrica. 29. (Ufc 2010) A reação de explosão da nitroglicerina acontece quando este composto é

submetido a uma onda de choques provocada por um detonador, causando sua decomposição de acordo com a reação: 4C3H5(NO3)3(l) 6N2(g) + O2(g) + 12CO2(g) + 10H2O(g)

Considerando que esta reação ocorre a 1,0 atm e a 298,15 K e que os gases gerados apresentam comportamento ideal, assinale a alternativa que corretamente indica o volume total (em L) de gás produzido quando ocorre a explosão de quatro moles de nitroglicerina. Dado: R = 0,082 atm L mol

-1 K

-1.

a) 509 b) 609 c) 709 d) 809 e) 909


30. (Ufop 2010) A pressão interna do pneu de um carro aumenta quando este é conduzido em

uma rodovia por trajetórias longas. A razão disso é que o atrito aquece os pneus, e o volume permanece praticamente constante.

Pressão inicial do pneu = P1 Pressão final do pneu = P2 Temperatura inicial do pneu = T1 Temperatura final do pneu = T2

Com base nessa ilustração e considerando o volume do pneu constante, a equação que permite calcular a pressão do pneu após longas trajetórias é a) P2 = P1(T1/T2) b) P2 = P1(T2/T1) c) P2 = nR(T1/T2) / V2 d) P2 = nR(T2/T1) / V2


Gabarito: Resposta da questão 1: [A] Teremos:

2

2

CO

T 47 273 320 K

mP V R T

M

16,772 5 0,082 320

M

M 44 g / mol

C 12; O 16

CO 44 u

M 44 g / mol

A estrutura molecular do 2CO apresenta ligações e .σ π

Resposta da questão 2: [D]

1 crédito equivale a 1 tonelada 6(10 g) de CO2, então:

6

6

3 3 3

mP V R T

M

101,00 V 0,082 300

44

V 0,559 10 L

V 559 10 L 559 m 600 m

Resposta da questão 3: [C] De acordo com a lei de Graham, quanto menor a massa molar, maior a velocidade de difusão do gás.

1 2

2 1

1 2 1 2

v M

v M

M M v v


Resposta da questão 4:

[B] [1] Hipótese de Avogadro: o mesmo número de mols de qualquer gás ocupará o mesmo

volume mantidas as condições de pressão e temperatura constantes. [2] Mantida a temperatura constante, pressão e volume são grandezas inversamente

proporcionais. [3] Mantido o volume constante, pressão e temperatura são grandezas diretamente

proporcionais. [4] Mantida a pressão constante, volume e temperatura são grandezas diretamente

proporcionais. Conclusão: 2 (transformação isotérmica) – 3 (transformação isocórica ou isovolumétrica) – 4 (transformação isobárica) – 1 (hipótese de Avogadro). Resposta da questão 5: [A] O aumento da temperatura faz aumentar a pressão do gás no interior da lata, o que pode causar uma explosão do gás butano. Resposta da questão 6:

[C] [A] Incorreta.

2

2

2

2

80N 2,85

28

15O 0,469

32

5CO 0,113

44

A fração molar de CO ,será :

0,1136 / 3,432 0,033

[B] Incorreta.

P V n R T

1 V 2,85 0,082 273,15

V 63,80L

[C] Correta. Ao nível do mar a pressão é de 1atm ou 760 mmHg.

Assim:

Pi Vi Pf Vf

760mmHg 0,15V = Pf Vf

Vf = 114mmHg

[D] Incorreta. De acordo com o enunciado o excesso de CO2 danifica o cérebro.

[E] Incorreta. O metabolismo celular não deixa de produzir energia, durante o estado

meditativo.



a) No funcionamento do dispositivo há liberação de energia (reação exotérmica), pois o sinal

do H é negativo, ou seja, a variação de entalpia é negativa. b) Teremos:

2 2 2 21H O 1H O g ½ O g

34 g

1,5 mol de gases

34 g 3

3

1,5 0,075 m

68 10 g

gases

3gases

V

V 225 m

Resposta da questão 8: V – F – V – F – F. De acordo com a hipótese de Avogadro um mol de metano (16 g), nas mesmas condições de pressão e temperatura, ocupa o mesmo volume que um mol de nitrogênio (28 g). Na atmosfera, a pressão parcial de N2 (75 %; 0,75 atm) é três vezes maior do que a pressão parcial de O2 (25 %; 0,25 atm). Num recipiente com volume constante contendo a mesma massa de CH4 e de O2, a pressão parcial de CH4 é duas vezes maior que a pressão parcial de O2:

i i

i

i ii i

ii

i

p n

P n

m

n Mp P p P

n n

mp P

M n

Para a mesma massa im m , vem:

4

2

4 4

2 2

4 2

CH

O

CH CH

O O

CH O

mp P

16 n

mp P

32 n

mPp p

16 n 2mp p

P32 n

p 2p

A energia cinética média de um mol de N2 é a mesma de um mol de O2, pois depende do número de mols e da temperatura. A energia potencial é desconsiderada em gases ideais. Resposta da questão 9:

[A] A mudança de temperatura do refrigerante afeta a reação química entre o dióxido de carbono e a água, pois a solubilidade do gás diminui com a elevação da temperatura.



[C] Teremos: Como a temperatura e o número de mols é o mesmo em A e B, vem:

A A B B

A B

A B

P V P V

P 1 P 2

P 2P

A A A A

A A A

A

B B B B

B B B

B

P V P ' V '

P 1 2P V '

1V '

2

P V P ' V '

P 2 2P V '

V ' 1


[B] Podemos considerar que a pressão interna do gás é equivalente à pressão externa exercida pela água. Ocorre que, durante a subida, a pressão hidrostática vai diminuindo e, portanto, a pressão interna do gás também sofre diminuição. Nesse caso, estamos desconsiderando o efeito da temperatura, pois a mesma é constante. Resposta da questão 12: Para as transformações gasosas vale a equação geral das transformações:

INICIAL INICIAL FINAL FINAL

INICIAL FINAL

P V P V

T T

Inicialmente, o gás contido na lata estava a 100°C (373K) e supostamente a 1atm (pressão ambiente). No instante anterior à implosão, sua temperatura era de 25°C (298K), embora o volume ainda seja 350mL.

Assim, FINALFINAL

P 3501 350P 0,80atm

373 298

é a pressão interna imediatamente antes da

implosão. A implosão ocorre devido ao resfriamento do gás. A pressão final do gás contido na lata é de 1atm.

FINALFINAL

1 V1 350V 279,6mL

373 298

Resposta da questão 13: [B] As figuras permitem observar diferenças no espocar de um champanhe: a 18 °C, logo no início, observa-se que o volume de CO2 disperso na nuvem gasosa – não detectável na faixa da luz visível, mas sim do infravermelho – é muito maior do que quando a temperatura é de 4 °C, logo conclui-se que a pressão de uma quantidade fixa de um gás em um recipiente de volume constante é diretamente proporcional à temperatura.



[E]

2

2

33

N O

33

NO

33

CO

3 3 3 3

3

nn

M

50 10n 1,136 10 mol

44

37 10n 1,23 10 mol

30

75 10n 1,70 10 mol

44

n 1,136 10 1,23 10 1,70 10 4,066 10 mol

P V n R T

P 250 4,066 10 0,082 (527 273)

P 1066,9 atm

Resposta da questão 15: [C] A partir da equação geral para um gás ideal, teremos:

inicial inicial final final

inicial final

P V P V

T T

1 atm V

finalP V

298 K

final

(273 621) K

P 3,0 atm

Resposta da questão 16: [D] Teremos:

2 4

m m P MP V R T

M V R T

P M d R Td M

R T P

1,14 0.082 300M 28,044 28 g/mol

1

C H (eteno ou etileno) 28 g/mol

Resposta da questão 17: [D]

(1mol; 22,7 L; 273K; 1 atm)

P V 1 22,7 22,7 atm.LR

n T 1 273 273 mol.K

P V n R T

P 2 L 1 mol 22,7 atm.L

273 mol.K273 K

P 11,35 atm



[B] O físico irlandês, Robert Boyle (1627-1691) foi o primeiro a constatar que a temperatura de um ser humano permanece constante. Observou que a relação entre a pressão e o volume de um gás, quando a massa e a temperatura são mantidas constantes, é inversamente proporcional,

ou seja, são grandezas inversamente proporcionais (P V constante).

Numa transformação gasosa entre dois estados, mantidas a massa e a temperatura constantes, teremos:

Resposta da questão 19: Gabarito Oficial: [B] Gabarito SuperPro®: Nenhuma das alternativas está correta. Teremos:

2

2

2 2

2

O recipiente 1O

He recipiente 2He

total

total

O total O

O

P V 1 3 3n

RT RT RT

P V 2 1 2n

RT RT RT

3 2 5n

RT RT RT

V 1L 3L 4L

P V n RT

3P 4

RT

RT

2O3

P 0,75 atm4

Resposta da questão 20: [B] Para uma mistura de gases sem reação química, vale a seguinte relação matemática:

final final 3 31 1 2 2

final 1 2 3

P V P VP V P V

T T T T

finalP 3V 3 V 4,5 V 1 V2 atm

300 400 600 200



a) A névoa branca é formada por 3NH e HC . Pela Lei de Graham, vem:

3

3

NH HC

HC NH

v M

v M

Ou seja, quanto menor a massa molar do gás, maior a velocidade. Como a névoa está mais distante da extremidade A, conclui-se que se trata da amônia.

Conclusão final: na extremidade A foi colocado um pedaço de algodão embebido em solução

de amônia 3(NH ) e na extremidade B um algodão embebido em solução de cloreto de

hidrogênio (HC ).

b) Pode-se calcular a densidade de um gás a partir da seguinte relação matemática:

P Md

R T

Então,

1 44d 1,0 g / L

0,08 550

Resposta da questão 22: [A] Teremos: Antes do aquecimento:

a

oa

a

P 1,5 atm

T 27 C 273 300 K

V 100 mL (50 % do volume da embalagem)

Depois do aquecimento:

a

oa

a

P ? atm

T 127 C 273 400 K

V 100 mL 0,1 L (50 % do volume da embalagem)

Aplicando a equação geral dos gases, vem:

a a d d d

a d

d

P V P V P 0,11,5 0,1

T T 300 400

P 2 atm

Resposta da questão 23: [A] Balanceando a equação fornecida, teremos:

2 6 22 g 2 gC H O 3O 2CO 3H O

46 g

2 44 g

4,6 kg

2

2

CO

CO

m

m 8,8 kg



[B] Teremos:

molar2

molar

M Md 1,25 g / L M 28 g N

V 22,4 L


[D] Teremos:

2

1COM 44 g.mol

m 88008,8 kg 8800 g n 200 mols

M 44

1 1

P V n R T

P 1 atm; R 0,082 atm.K mol .K

T 27 273 300 K

n 200 mols

1 V 200 0,082 300

V 4920,0 L


[D]

Mistura

o

n 1 2 5 8 mols

T 27 C 273 300 K

P V n R T

P 6 8 0,082 300

P 32,8 atm



[A] O metano recuperado das águas profundas dos reservatórios de uma hidroelétrica poderia ser queimado em uma termelétrica, gerando energia limpa. Além disso, a queima do metano levaria a uma diminuição do efeito estufa, pois apesar de liberar gás carbônico, esse gás contribui bem menos para o efeito estufa que o metano. Resposta da questão 28:

a) 2 2O N

64 84n 2mol n 3mol

32 28

2

2

2 2

cilindro

O 2

N 2

total de mol de O e N 5mol

P V n R T

n R T 5 0,082.250V 25,62L

P 4

n R T 2 0,082.250P 1,6 atm de O

V 25,62

n R T 3 0,082.250P 2,4 atm de O

V 25,62

b) Cálculo da nova pressão (t = 25°C ou 298K)

n R T 5 0,082.298P 4,7atm

V 25,62

Sendo assim, o cilindro não suportará a nova pressão interna, pois seu limite é de 4,5 atm. Resposta da questão 29: [C]

A partir da equação (4C3H5(NO3)3(l) 6N2(g) + O2(g) + 12CO2(g) + 10H2O(g)) e de acordo

com a hipótese de Avogadro, teremos (6 + 1 + 12 + 10 = 29) moles de gases formados a partir da explosão de 4 moles de nitroglicerina, então,

TOTALP.V n .R.T

29 x 0,082 x 298,15V 709 L

1,0

Resposta da questão 30: [B]

Para volume constante teremos: 1 2 22 1

1 2 1

P P TP P

T T T

química geral gases -...

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