Estado Gasoso. Classe: 2 2 a série. Exercícios Complementares - Recuperação Paralela PARTE A

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1 Ensino Médio Exercícios Complementares - Recuperação Paralela Classe: 2 2 a série QUÍMICA Estado Gasoso PARTE A 1. Explique o fato de uma bola de futebol parecer mais "cheia" durante o dia e mais murcha à noite. 2. (Ufes) O volume V de um gás ideal é diretamente proporcional a sua temperatura absoluta, medida em Kelvin, representado por K. Se V=1.500 cm 3 quando T= 300K, qual será a temperatura quando o volume for 2.500cm 3? Qual será o volume quando a temperatura for 200K? Esboce um gráfico que represente a relação entre V e T. 3. (Unesp) Uma mistura de 4,00 g de H 2 gasoso com uma quantidade desconhecida de He gasoso é mantida nas condições normais de pressão e temperatura. Se uma massa de 10,0 g de H 2 gasoso for adicionada à mistura, mantendo-se as condições de pressão e temperatura constantes, o volume dobra. Calcule a massa de He gasoso presente na mistura. Massas atômicas: H = 1; He = 4. Constante universal dos gases = 0,0821 L atm/mol K. Volume ocupado por um mol de gás nas condições normais de pressão e temperatura = 22,4 litros. 4. (Unicamp) Um balão meteorológico de cor escura, no instante de seu lançamento, contém 100 mols de gás hélio (He). Após ascender a uma altitude de 15 km, a pressão do gás se reduziu a 100 mmhg e a temperatura, devido à irradiação solar, aumentou para 77 C. Calcule nestas condições: a) o volume do balão meteorológico. b) a densidade do Hélio em seu interior. Constante dos gases ideais R = 62L. mmhg. K -1. mol -1 Massa molar de He = 4g. mol (Unicamp) Durante os dias quentes de verão, uma brincadeira interessante consiste em pegar um saco plástico, leve e de cor preta, encher 3/4 do seu volume, com ar, amarrar hermeticamente a sua boca, expondo-o, em seguida aos raios solares. O ar no interior do saco é aquecido, passando a ocupar todo o volume. Como conseqüência, o saco sobe na atmosfera como um balão. a) Considere a pressão atmosférica constante durante a brincadeira e considerando ainda que inicialmente o ar estava a 27 C, calcule a variação da temperatura do ar no interior do saco plástico, entre a situação inicial e a final, quando o gás ocupa todo o volume. b) Qual é a relação entre as densidades do ar no início e no instante em que todo o volume do saco é ocupado? 6. (Unitau) Qual a massa molecular de 45g de uma substância gasosa que está dentro de um recipiente de 3 litros a uma pressão de 5atm e a uma temperatura de 27 C? Dado: R = 0,082 atm.l/mol.k

2 7. (Cesgranrio) Um cilindro rígido contém 1400 g de nitrogênio puro. Aberto na atmosfera, a 27 C e 1 atm, até esgotar todo o conteúdo, o volume de N 2 liberado terá sido de: (N = 14; R = 0,082 atm. L/K. mol) a) 110,7 L. b) 1119,3 L. c) 1230 L. d) 2240 L. e) 2460 L. 8. (Faap) Numa embalagem plástica de volume 2 litros, que pode suportar uma pressão interna de até 5atm, foi embalado a vácuo um sólido que ocupa o espaço de 1 litro. Devido a um erro de processamento, o produto sólido sofreu fermentação que liberou 11g de CO 2 na temperatura de 27 C. Observa-se que: Dados: C...12 O...16 R =0,082 atm.l/mol.k a) não haverá ruptura da embalagem b) haverá ruptura da embalagem c) o CO 2 liberado não irá alterar a pressão interna na embalagem d) o rompimento só ocorreria se a temperatura fosse elevada acima de 127 C e) o rompimento não ocorreria, mesmo que a temperatura fosse elevada acima de 127 C 9. (Fatec) Dois cilindros metálicos iguais contêm gases comprimidos em grau de elevada pureza, sendo que um deles contém 8m 3 de gás nitrogênio, e o outro, 8m 3 de gás hidrogênio. Considerando que os dois cilindros estão armazenados nas mesmas condições ambientais, podemos afirmar que Dados: Massas atômicas H=1,0 e N=14,0 a) a massa de gás armazenado é a mesma. b) a pressão do cilindro contendo nitrogênio é maior. c) o número de moléculas é o mesmo. d) a velocidade média das moléculas dos dois gases é igual. e) a temperatura interna dos cilindros é menor que a temperatura ambiente. 10. (Fei) A mistura gasosa ciclopropano-oxigênio pode ser usada como anestésico. Sabendo-se que as pressões parciais do ciclopropano C 3 H 6 e do oxigênio O na mistura são respectivamente iguais a 160mmHg e 525mmHg, a relação entre suas correspondentes massas é: Dados: Massas molares: C 3 H 6 = 42 g/mol; O 2 = 32 g/mol a) 160/525 b) 42/32 c) 2/5 d) 160/685 e) 2/7 11. (Fuvest) Ao nível do mar e a 25 C: volume molar de gás=25 L/mol densidade do ar atmosférico=1,2 g/l (Dados: H = 1, C = 12, N = 14, O = 16 e Ar = 40) As bexigas A e B podem conter, respectivamente: a) argônio e dióxido de carbono. b) dióxido de carbono e amônia. c) amônia e metano. d) metano e amônia. e) metano e argônio.

3 12. (Fuvest) Dados referentes aos planetas: VÊNUS: % (em volume) de N 2 na atmosfera = 4,0 Temperatura na superfície (K) = 750 Pressão na superfície (atm) = 100 TERRA: % (em volume) de N 2 na atmosfera = 80 Temperatura na superfície (K) = 300 Pressão na superfície (atm) = 1,0 A relação entre o número de moléculas de N 2 em volumes iguais das atmosferas de Vênus e da Terra é: a) 0,10. b) 0,28. c) 2,0. d) 5,7. e) (Fuvest) Têm-se três cilindros de volumes iguais e à mesma temperatura, com diferentes gases. Um deles contém 1,3kg de acetileno (C 2 H 2 ), o outro 1,6kg de óxido de dinitrogênio (N 2 O) e o terceiro 1,6kg de oxigênio (O 2 ). massas molares (g/mol) C 2 H N 2 O O Comparando-se as pressões dos gases nesses três cilindros, verifica-se que a) são iguais apenas nos cilindros que contêm C 2 H 2 e O 2. b) são iguais apenas nos cilindros que contêm N 2 O e O 2. c) são iguais nos três cilindros. d) é maior no cilindro que contém N 2 O. e) é menor no cilindro que contém C 2 H (Puc-rio) Um pneu de bicicleta é calibrado a uma pressão de 4atm em um dia frio, à temperatura de 7 C. Supondo que o volume e a quantidade de gás injetada são os mesmos, qual será a pressão de calibração nos dias em que a temperatura atinge 37 C? a) 21,1 atm b) 4,4 atm c) 0,9 atm d) 760 mmhg e) 2,2 atm 15. (Pucsp) Para a realização de um experimento, será necessário encher de gás um balão de 16,4 L que a 127 C suporta a pressão máxima de 2,0 atm. Nestas condições, a quantidade mais adequada para encher o balão é: Dados: H = 1, C = 12, 0 = 16 e S = 32, R = 0,082 (atm. L. K -1. mol -1 ) a) 10 g de hidrogênio. b) 24 g de metano. c) 45 g de etano. d) 64 g de dióxido de enxofre. e) 78 g de acetileno (etino). 16. (Uel) De acordo com a lei da efusão dos gases de Graham: "A velocidade com que um gás atravessa pequeno orifício é proporcional à velocidade molecular média que por sua vez é inversamente proporcional a ËM, sendo M a massa molar do gás." Considere um recipiente contendo igual quantidade, em mols, das seguintes substâncias no estado gasoso e nas mesmas condições de pressão e temperatura: H 2 S (cheiro de ovo podre) (CH 3 ) 2 O (cheiro de éter) SO 2 (cheiro do gás produzido ao riscar um palito de fósforo) Ao abrir pequeno orifício no recipiente, os gases devem ser sentidos na seguinte seqüência: a) H 2 S, SO 2 e (CH 3 ) 2 O b) H 2 S, (CH 3 ) 2 O e SO 2 c) SO 2, H 2 S e (CH 3 ) 2 O d) SO 2, (CH 3 ) 2 O e H 2 S e) (CH 3 ) 2 O, SO 2 e H 2 S 17. (Ufg) O "hobby" do balonismo fez com que Charles e Gay-Lussac estudassem algumas das importantes propriedades dos gases. Considerando-se um balão, de paredes rígidas, não elásticas, com uma abertura inferior, por onde se faz o aquecimento do ar - que ascende na atmosfera quando inflado com ar quente, julgue V (verdadeiro) ou F ( falso) : ( ) a pressão do gás aumenta com o aumento da temperatura. ( ) a densidade do gás aumenta com o aumento da temperatura ( ) o volume do balão aumenta com o aumento da temperatura. ( ) o volume molar do gás aumenta com o aumento da temperatura.

4 18. (Unaerp) O argônio é um gás raro utilizado em solda, por arco voltaico, de peças de aço inoxidável. A massa de argônio contida num cilindro de 9,84 L que, a 27 C, exerce uma pressão de 5 atm é de aproximadamente: (Dados: R = 0,082 atm.l/k mol, Ar = 40 g/mol) a) 80 g. b) 800 g. c) 1600 g. d) 160 g. e) 8000 g. 19. (Unesp) O volume de uma massa fixa de gás ideal, a pressão constante, é diretamente proporcional à: a) concentração do gás. b) pressão atmosférica. c) densidade do gás. d) temperatura absoluta. e) massa molar do gás. 20. (Unirio) Os dois balões a seguir representados contêm a mesma substância pura na fase gasosa e estão sob a mesma pressão. 3. m = 12 g 4. a) V = L b) d = 0,0184 g/ L 5. a) ΔT = 100 K b) d / d = 4 / 3 ou d = 4 / 3 d 6. MM = 73,8 u 7. [C] 8. [B] 9. [C] 10. [C] 11. [E] Qual a temperatura em Kelvin no balão ll, se ele contém o triplo da massa de gás contida no balão l? a) 36 b) 127 c) 300 d) 309 e) 400 GABARITO 1. Temperatura mais alta durante o dia, o ar do interior dilata. 2. Observe a figura a seguir: 12. [C] 13. [A] 14. [B] 15. [D] 16. [B] 17. V F V V 18. [A] 19. [D] 20. [E]

5 PARTE B 1) Dois recipientes de mesmo volume contém, separadamente, os gases X e Y. As temperaturas são idênticas. A pressão do gás X é 5 atm, e a do gás Y é 1520 mmhg. Determine a relação entre as quantidades molares dos dois gases. Resp : 5/2 2) Um recipiente A contém monóxido de carbono ( CO ) e outro recipiente B, hélio. Ambos têm igual volume e contém gases a mesma temperatura. Calcule a relação entre as pressões exercidas pelo CO e pelo He, se ambas as amostras têm mesma massa. Resp: 1/7 3) Um balão contém um gás de massa molecular 40, nas CNTP. Sabendo que, ao nível do mar, o ar tem densidade igual a 1,2 g/l, responda : a) Qual a densidade do gás do balão? Resp : 1,79 g/l b) Ao ser solto, o balão deverá subir ou cair no solo? Resp : cair 4) Um gás tem densidade 0,5 g/l a 27 0 C. Se sua temperatura passar a C, à pressão constante, qual é o valor de sua densidade? Resp : 0,25 g/l 5) Um recipiente com 10 litros de capacidade contém 3,2 g de O 2 e uma dada massa de CO 2, à temperatura de C e pressão de 0,82 atm. Calcule : a) a massa de CO 2 contida no recipiente. Resp : 6,6 g b) as pressões parciais dos componentes da mistura gasosa. Resp : O 2 = 0,328 / CO 2 = 0,492 atm 6) Tem-se uma mistura de 4,4 g CO 2 e 0,4 g H 2 num balão, à temperatura de 27 o C. Se a pressão da mistura é de 3 atmosferas, qual o volume do recipiente? Quais as pressões parciais dos gases? Resp : 2,46 L ; CO 2 1 atm ; H 2 = 2 atm 7) Quantas vezes o gás carbônico ( CO 2 ) é mais denso que o gás hidrogênio ( H 2 )? Resp : 22 vezes 8) Um volume de 8 L de gás H 2 a 227 o C e 5 atm e um volume de 12 L de gás CO a 27 o C e 6 atm são transferidos para um recipiente de capacidade igual a 40 litros, mantido à temperatura constante de 73 o C. Calcule a pressão da mistura e as pressões parciais de cada gás na mistura. Resp : P T = 2,77 atm ; H 2 = 0,69 / CO = 2,08 atm