GASES

QUESTÃO 31Uma certa massa de gás perfeito que se encontra no estado1, caracterizado por p1 = 2,0 atm, V1 = 40 litros e T1 = 400 K, sofre as seguintes transformações:I. isobárica, até que sua temperatura absoluta dobre;II. a seguir, isotérmica, até que o volume ocupado se reduza à metade;III. finalmente, isocórica, até que a pressão se reduza à quarta parte.

Os valores finais da pressão, em atm, do volume, em litros e da temperatura, em K, serão, respectivamente,

a) 2,0 , 40 , 800b) 2,0 , 20 , 200c) 1,0 , 40 , 200d) 1,0 , 20 , 800e) 0,50 , 40 , 400

RESOLUÇÃO

RESPOSTA: C

V1 = 40L

T1 = 400KEstado inicial

P1 = 2 atm

V = 80L

T = 800K

P = 2 atm

ISOBÁRICA

V = 40L

T = 800K

P = 4 atm

ISOTÉRMICA

ISOCÓRICA

V = 40L

T = 200K

P = 1 atm

Estado final

QUESTÃO 32Analise as considerações a seguir, sendo R = 0,082 L.atm.K-1.mol-1

I. A pressão exercida por 24.6 L de dois mols de um gás a 27ºC é 2 atm.II. 32 g de SO2 em CNTP ocupam um volume de 11,2 L. III. O volume de vapor d’água a 27ºC e 2 atm, formado a partir de 64 g de gás oxigênio, é de 49,2 L.IV. Um mol de gás hidrogênio tem massa de dois gramas, 6,02.1023 moléculas do gás e ocupa um volume de 22,4 L em CNTP.Estão corretas apenas as afirmativas:

a) I e IIb) I e IVc) III e IVd) I, II e IIIe) I, II, III e IV.

RESOLUÇÃO

I. A pressão exercida por 24,6 L de dois mols de um gás a 27ºC é 2 atm.

CORRETA

P . 24,6 = 2 . 0,082 . 300

P . V = n . R . T

P =49,224,6

= 2 atm

RESOLUÇÃO

II. 32 g de SO2 em CNTP ocupam um volume de 11,2 L.

CORRETA

Massa Molar do SO2 = 64g/mol

Na CNTP64g SO2

32g SO2

1 mol 22,4L11,2L

RESOLUÇÃO

IV. Um mol de gás hidrogênio tem massa de dois gramas, 6,02.1023 moléculas do gás e ocupa um volume de 22,4 L em CNTP.

RESPOSTA: E

Um mol de gás H2 Massa molar 2g/mol1 mol de H2 6,02.1023 moléculas

Na CNTP

Ocupa volume de 22,4L

CORRETA

QUESTÃO 33Cilindros contendo os gases hidrogênio (H2), metano (CH4),

etano (C2H6), monóxido de carbono (CO) e butano (C4H10) estão armazenados inadequadamente em local rebaixado, com pouca ventilação. No caso de haver vazamento nos cilindros, um dos perigos é o acúmulo de gás nas partes inferiores, resultando numa atmosfera explosiva e/ou pobre de oxigênio. Entre os

gases citados, qual tenderia a se acumular nas partes inferiores do local?

(Dados: massas atômicas (u): H = 1,0; C = 1 2,0; N = 14,0; O = 16,0; massa molecular média do ar = 29 - aproximadamente 20% de O e 78% de N2)

a) H2

b) CH4

c) C2H6

d) COe) C4H10

RESOLUÇÃO RESPOSTA: E

massa molar densidade

H2 MM = 2g/molCH4 MM = 16g/mol

C2H6 MM = 30g/molCO MM = 28g/mol

C4H10 MM = 58g/mol

Maior densidade

QUESTÃO 34

O estado de um gás ideal pode ser descrito por algumas de suas propriedades: quantidade de matéria

expressa em mols, pressão, volume e temperatura. Essas propriedades não são totalmente

independentes; estão relacionadas entre si de tal modo que, definindo-se três delas, a quarta torna-se

também definida.

Considere os gases reais I, II, III e IV (supostos diferentes), cujo comportamento pode ser

considerado ideal. Como exemplo, observe as propriedades do gás I: atribuindo-se valores para n1,

p1 e T1 fica determinado o valor V1.

Gás I

n1 = 1,00 mol

p1 = 1,00 atm

T1 = 273 K

V1 = 22,4L

Gás III

n3 = 2,00 mol

V3 = 22,4 L

T3 = 273 K

p3

Gás II

p2 = 1,00 atm

V2 = 44,8 L

T2 = 273 K

n2

Gás IV

n4 = 1,00 mol

p4 = 2,00 atm

V4 = 22,4 L

T4

Sobre as propriedades dos gases acima, é correto afirmar:a) A comparação dos valores referentes aos diversos gases não leva a conclusões válidas, porque se trata aqui de gases diferentes.b) p1V1 = p3V3

c) n2 = n4

d) p3 = p1

e) T4 = 546K

RESOLUÇÃO

Gás II

p2 = 1,00 atm

V2 = 44,8 L

T2 = 273 K

n21 . 44,8 = n2 . 0,082 . 273

n2 = 2 mols

P . V = n2 . R . T

RESOLUÇÃO

Gás III

n3 = 2,00 mol

V3 = 22,4 L

T3 = 273 K

p3P3 . 22,4 = 2 . 0,082 . 273

P3 2 atm

P3 . V = n . R . T

RESOLUÇÃO

Gás IV

n4 = 1,00 mol

p4 = 2,00 atm

V4 = 22,4 L

T42 . 22,4 = 1 . 0,082 . T4

T4 = 546 K

P . V = n . R . T4

RESPOSTA: E

QUESTÃO 35Sobre o estudo dos gases, analise as proposições abaixo.01) Reconhece-se a lei de Boyle, em uma transformação, desde que se tenha PV = constante, quando a temperatura e a natureza do gás forem constantes.02) Pode-se verificar que, se o gás tiver comportamento de gás ideal, seu volume molar, nas condições ambiente de temperatura e pressão, será igual a 100 litros.04) No ar atmosférico, o oxigênio é o gás que entra em maior porcentagem, em mols.08) Pode-se afirmar que a pressão parcial de um gás, numa mistura gasosa, é dada por Pparcial = x Ptotal, onde x = fração molar.16) O ar atmosférico tomar-se-á poluído quando tiver % apreciável de compostos orgânicos em fase gasosa.

RESOLUÇÃO CORRETA

01) Reconhece-se a lei de Boyle, em uma transformação, desde que se tenha PV = constante, quando a temperatura e a natureza do gás forem constantes.

Uma amostra de gás (n constante) a temperatura constante.

P = k. 1V

Em palavras: “Para uma quantidade fixa de gás ideal a uma dada temperatura constante, a

pressão e o volume são inversamente proporcionais.”

Comentário: É a lei de Boyle.

Em equação: P = n.R.TV

constante(k)

RESOLUÇÃO

02) Pode-se verificar que, se o gás tiver comportamento de gás ideal, seu volume molar, nas condições ambiente de temperatura e pressão, será igual a 100 litros.

FALSA

C.A.T.P Condições ambiente de temperatura e pressão.

T = 25ºC

P = 1 atmV = 100Ln = 1 mol

R = 0.082 atm.L.K-1.mol-1

PV = n RT

V = 1 . 0,082 . 2981

V = 24,4 Litros

RESOLUÇÃO

04) No ar atmosférico, o oxigênio é o gás que entra em maior porcentagem, em mols.

FALSA

COMPOSIÇÃO DO AR SECONOME FÓRMULA PROPORÇÃO

Nitrogênio N2 78,08%

Oxigênio O2 20,95%

Argônio Ar 0,934%

% em mol

% em mol

RESOLUÇÃO CORRETA

08) Pode-se afirmar que a pressão parcial de um gás, numa mistura gasosa, é dada por Pparcial = x Ptotal, onde x = fração molar.

PT = 10 atm

NO2 = 6 mols

NH2 = 4 mols

CÁLCULO DAS FRAÇÕES MOLARES

=XO2 =nO2

nO2 + nH2

66+4 = 6

10 = 0,6 ou 60%

=XH2 =nH2

nO2 + nH2

46+4 = 4

10 = 0,4 ou 40%

CÁLCULO DAS PRESSÕES PARCIAIS

PO2 = XO2 . PT PO2 = 0,6 . 10 = 6 atm

PH2 = XH2 . PT PO2 = 0,4 . 10 = 4 atm

RESOLUÇÃO

16) O ar atmosférico tomar-se-á poluído quando tiver % apreciável de compostos orgânicos em fase gasosa.

Hidrocarbonetos, álcoois, aldeídos, cetonas, haletos orgânicos,

aerossóis...

Compostos orgânicos em fase gasosa podem ser formados de:

CORRETA

SOMATÓRIA: 01 + 08 +16 = 25

QUESTÃO 36Em um recipiente de capacidade igual a 50 L, a uma temperatura de 300 K, são misturados 3 mols de O2, 1 mol de N2 e 2 mols de NH3. Em relação a essa mistura, é correto afirmar:01) A densidade do oxigênio, em relação à do nitrogênio, é 1,14 g/cm3, estando esses gases submetidos a uma mesma pressão e temperatura. 02) Dentre esses gases, nas mesmas condições, é a amônia que apresenta maior velocidade de difusão.04) A pressão total da mistura é aproximadamente 3 atm. 08) A maior pressão parcial exercida é pelo oxigênio. 16) A fração molar do oxigênio é 0,5.

RESOLUÇÃO CORRETA

01) A densidade do oxigênio, em relação à do nitrogênio, é 1,14 g/cm3, estando esses gases submetidos a uma mesma pressão e temperatura.

V = 50LT = 300K

n = 3 molsO2

N2 n = 1 mol

NH3n = 2 mols

=dO2

dN2

MMO2

MMN2

=dO2

dN2

3228

=dO2

dN2

1,14g/cm3

RESOLUÇÃO

CORRETA

02) Dentre esses gases, nas mesmas condições, é a amônia que apresenta maior velocidade de difusão.

Lei de Graham

A velocidade de difusão é inversamente proporcional a raiz quadrada da densidade.

velocidade

MMN2 = 28g/mol

densidade massa molar

massa molar

massa molarMMO2 = 32g/mol

MMNH3 = 17g/mol

VNH3 > VN2 > VO2

RESOLUÇÃO

CORRETA

04) A pressão total da mistura é aproximada-mente 3 atm.

V = 50LT = 300K

n = 3 molsO2

N2

NH3

n = 1 moln = 2 mols

PV = nT.RTPV = (nO2 + nN2 + nNH3).RTP.50 = (3 + 1 + 2).0,082 . 300

P = 146,750 3 atm

RESOLUÇÃO CORRETA

08) A maior pressão parcial exercida é pelo oxigênio.

PO2 = XO2.PT1,5 atm

n = 3 mols

PT = 3 atm

O2

N2

NH3

n = 1 mol

n = 2 mols

fração molar pressão parcial

fraç

ões

mol

ares

pres

sões

pa

rcia

is

36

=PO2 = .3

PN2 = XN2.PT 0,5 atm16

=PN2 = .3

PNH3 = XNH3.PT1 atm2

6=PNH3 = .3

maior pressão parcial

XO2 =36

XN2 =16

XNH3 =26

RESOLUÇÃO CORRETA

16) A fração molar do oxigênio é 0,5.

SOMATÓRIA: 01 + 02 + 04 + 08 + 16 = 31

n = 3 mols

V = 50LT = 300K

O2

N2

NH3

n = 1 moln = 2 mols

FRAÇÃO MOLAR DO OXIGÊNIO

XO2 =nO2

nO2 + nH2 + nNH3

33 + 1 + 2

= 36

= 0,5

QUESTÃO 37Sobre gases e a atmosfera pode-se afirmar que:01) O volume molar de gás a 27oC e 2 atm de pressão é igual a 25 L/mol (Dado: R = 8,2 x 10-2 atm L K-1 mol-1).02) O nitrogênio atmosférico é matéria-prima para a produção de amônia e é obtido por destilação fracionada do ar líquido.04) Na atmosfera, o SO2 emitido na queima de combustíveis transforma-se em íons S2-(sulfeto) formando H2S que é um dos principais responsáveis pela chuva ácida, pelo efeito estufa e pelos buracos na camada de ozônio.08) A temperatura termodinâmica de um gás é inversamente proporcional à energia cinética das moléculas que o constituem.16) A quantidade de matéria presente em certo volume de gás a 1 atm e 273 K é 1,0 mol. Dobrando-se a pressão e a temperatura, a relação entre o volume e a quantidade de matéria NÃO se altera.

RESOLUÇÃO

01) O volume molar de gás a 27oC e 2 atm de pressão é igual a 25 L/mol (Dado: R = 8,2 x 10-2 atm L K-1 mol-1).

FALSA

T = 27ºC + 273 = 300kP = 2 atmn = 1 mol

PV = nRTnRT

PV = V = 1.0,082.300

2

12,3 Litros

RESOLUÇÃO

02) O nitrogênio atmosférico é matéria-prima para a produção de amônia e é obtido por destilação fracionada do ar líquido.

CORRETA

O nitrogênio é obtido por destilação fracionada. O ar é comprimido e resfriado até atingir o estado

líquido; a seguir passa por destilação fracionada.

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)2º

1º

RESOLUÇÃO

04) Na atmosfera, o SO2 emitido na queima de combustíveis transforma-se em íons S2-(sulfeto) formando H2S que é um dos principais responsáveis pela chuva ácida, pelo efeito estufa e pelos buracos na camada de ozônio.

FALSA

S + O2 SO2

O “S” é a impureza dos combustíveis fósseis.A sua combustão produz SO2.

2SO2 + O2 2SO3

SO3 + H2O H2SO4

RESOLUÇÃO

08) A temperatura termodinâmica de um gás é inversamente proporcional à energia cinética das moléculas que o constituem.

FALSA

A temperatura é diretamente proporcional a

energia cinética.

T Ec

RESOLUÇÃO

16) A quantidade de matéria presente em certo volume de gás a 1 atm e 273 K é 1,0 mol. Dobrando-se a pressão e a temperatura, a relação entre o volume e a quantidade de matéria NÃO se altera.

CORRETA

T = 273KP = 1 atm

n = 1 mol

PV = nRT = RTP

Vn

VnV1n1

=

RTP

R2T2P

= 1A relação entre

o volume e a quantidade de matéria “n” – não se altera.

SOMATÓRIA: 01 + 02 + 04 + 08 + 16 = 31

QUESTÃO 38O gráfico representa evoluções de um gás ideal.

Analise o gráfico e marque as afirmativas corretas. Some os valores correspondentes.

8

4

2

1 2 4

P(atm)

v(l)

A

DC

B

01) A evolução AB é isocórica.

02) A evolução BC é isométrica.

04) A evolução AC é isotérmica.

08) Durante a evolução AB, a temperatura do gás sofre redução de valor.

16) Se a temperatura do gás no ponto C é 300 K, a temperatura no ponto B será 75 K.

RESOLUÇÃO

01) A evolução AB é isocórica.

CORRETA

8

4

2

P(atm)

1 2 4 v(l)

A

DC

B

Evolução isocórica

Ponto A V = 1L

Ponto B V = 1L

volume constante

RESOLUÇÃO

02) A evolução BC é isométrica.

FALSA

8

4

2

P(atm)

1 2 4 v(l)

A

D

CB

Evolução isobárica

Ponto B P = 2 atm

Ponto C P = 2 atm

pressão constante

RESOLUÇÃO04) A evolução AC é isotérmica.

CORRETA

8

4

2

P(atm)

1 2 4 v(l)

pV = 2 x 4 = 8

A

DC

B

=pV K

pV 8 x 1 = 8=

Evolução isotérmica

temperatura constante

RESOLUÇÃO

08) Durante a evolução AB, a temperatura do gás sofre redução de valor.

CORRETA

8

4

2

P(atm)

A

DC

B

=PAVATA

PBVBTB

=8 . 1200

2 . 1TB

= 4008

TB

=TB 50K

A temperatura reduz de 200K para 50K.1 2 4 v(l)

Fixamos uma temperatura para o ponto A: TA = 200K

RESOLUÇÃO

16) Se a temperatura do gás no ponto C é 300 K, a temperatura no ponto B será 75 K.

CORRETA

8

4

2

P(atm)

A

DC

B

=PBVB

TB

PCVC

TC

=2 . 1TB

2 . 4300

= 2 . 3002 . 4

TB

=TB 75K

SOMATÓRIA: 01 + 04 + 08 + 16 = 29

1 2 4 v(l)