SOLUÇÕES e GASES- EXERCÍCIOS RESOLVIDOS

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1 rof. Vieira Filho SOLUÇÕES e GSES- EXERCÍCIOS RESOLVIDOS SOLUÇÕES. em-se 500g de uma solução aquosa de sacarose (C O ), saturada a 50 C. Qual a massa de cristais que se separam da solução, quado ela é resfriada até 0 C? Dados: Coeficiete de solubilidade (Cs) da sacarose em água: Cs à 0 C= 0g/00g de água; Cs à 50 C=60g/00g de água. a) 40,0g b) 8,8g c) 84,5g d) 55,5g e) 6,5g Se 60 g de sacarose se dissolvem em 00 g de O a 50 C, temos massa total de 60g, daí 60 g de solução de sacarose tem 60 g de sacarose e, 500 g de solução de sacarose terá x g de sacarose, fazedo os cálculos dá 6, gramas de sacarose em 500g de solução a 50 C, ou seja, temos em 500 g. 60g da solução g de sacarose 500g da solução x :. x = 6,g de sacarose Logo, em 500g da solução teremos 8,9 g de água, pois 500-6, = 8,9g Em seguida, utilizado-se do dado de solubilidade a 0 C (0 g em 00g de água) e como já sabemos que somete existem 8,9 g de água façamos, 0 g de sacarose se dissolvem em g de água, x g se dissolvem em ,9 g de água, :. x = 05,55g de sacarose Fazedo a difereça etre a sacarose iicial, 6, e a sacarose fial, 05,55, temos a massa de cristais precipitada que é de 55,55 gramas Resposta letra D. o se adicioar cloreto de amôio N 4 Cl a uma certa quatidade de água a 5 C, observa-se um resfriameto a solução. Com base essa iformação, pode-se afirmar: a) O processo é exotérmico e a solubilidade do cloreto de amôio aumeta com o aumeto da temperatura. b) O processo é exotérmico e a solubilidade do N 4 Cl dimiui com o aumeto da temperatura. c) O processo é edotérmico e a solubilidade do N 4 Cl aumeta com o aumeto da temperatura. d) O processo é edotérmico e a solubilidade do N 4 Cl dimiui com o aumeto da temperatura. e) O processo é edotérmico e a solubilidade do N 4 Cl idepede da temperatura. O processo é edotérmico e a solubilidade do N 4 Cl aumeta com o aumeto da temperatura. Resposta letra C

2 rof. Vieira Filho SOLUÇÕES e GSES- EXERCÍCIOS RESOLVIDOS. Determie a massa de água que deve ser adicioada de uma solução aquosa de hidróxido de potássio, a 45% em peso, afim de covertê-la em outra solução a 5% em peso. a) 5g b) 7,5g c) 55g d) 5,7g e) 00g emos a solução iicial 45g de KO em 00g da solução, ou 45g de KO dissolvidos em 55g de O, pois 45g de KO + 55g de O = 00g da solução Como trata-se de uma diluição a quatidade de KO, ates e depois da adição de água, a solução iicial (45g), permaecerá a mesma. ssim temos a solução 00g, 45g de soluto (KO) g de O (solução a 45% em peso, 45% de 00 = 45g) 5 g de soluto (KO) g de O (solução a 5% em peso, 5% de 00 = 5g) Usado regra de três simples, 5g de soluto (KO) g de O 45g de soluto (KO) x :. x = 55g de O Etretato, já havia a solução iicial, 55 g de O, assim a massa de O adicioada foi de 00g ( 55g 55g = 00g de O). Ou % eso m soluto m m soluto x x 5x 000 x solvete x 00g 5 00 Resposta letra E 4. Soro fisiológico é uma solução aquosa de cloreto de sódio a 0,9% em massa. massa de NaCl em gramas ecessária para preparar litros de soro fisiológico é: Dado: massa específica O = g/ml a) 0,9 b),8 c) 9,0 d) 90 e) 8 0,9 dimitido uma solução de 00g, 0,9% correspode a 0,9g de NaCl, pois 0,9% de 00 = 00 0, rasformado litros para ml, temos x 000= 000mL de soro. or meio de regra de três simples, 0,9g NaCl g solução X g solução :. X = 8g NaCl Resposta letra E

3 rof. Vieira Filho SOLUÇÕES e GSES- EXERCÍCIOS RESOLVIDOS 5. massa de Na CO.0 O ecessária para preparar 5L de solução aquosa de Na CO 0,0 molar é igual a: Dados:Massas molares: Na=g/mol; C=g/mol; O=6g/mol; =g/mol Massa Molar do Na CO.0 O = 86g/mol M= 0, mol/l mol de Na CO.0 O g 8,6g L 0, mol x = 8,6g x L :. x=4g Resposta letra E 6. Diluição é uma operação muito empregada o osso dia-a-dia, quado, por exemplo, preparamos um refresco a partir de um suco cocetrado. Cosidere 00 ml de determiado suco em que a cocetração do soluto seja de 0,4 mol/l. O volume de água, em ml, que deverá ser acrescetado para que a cocetração do soluto caia para 0,04 mol/l, será de: a) 000 b) 900 c) 500 d) 400 M = 0,4 mol/l M X V = M X V V = V + V O V = 00mL 0,4 X 00 = 0,04 X V 000 = 00 + V O M = 0,04 mol/l V = 000mL V O = 900 ml V? V O? Resposta letra 7. Uma solução aquosa de ácido sulfúrico ( SO 4 ), para ser utilizada em baterias de chumbo de veículos automotivos, deve apresetar cocetração igual a 4mol/L. O volume total de uma solução adequada para se utilizar estas baterias, que pode ser obtido a partir de 500mL de solução de SO 4 de cocetração 8mol/L, é igual a a) 0,50 L b),00 L c),5 L d) 4,50 L e) 9,00 M = 8 mol/l M X V = M X V V = 500mL 8 X 500 = 4 X V M = 4 mol/l V = 50mL ou,5l V? Resposta letra C 8. Na preparação de 500mL de uma solução aquosa de SO 4 de cocetração mol/l, a partir de uma solução de cocetração 5mol/L do ácido, deve-se diluir o seguite volume da solução cocetrada: a) 0 ml b) 00 ml c) 50 ml d) 00 ml e) 450 ml M = 5 mol/l M X V = M X V V =? 5 X V = X 500 M = mol/l V = 00mL V = 500mL Resposta letra V? Resposta letra C

4 rof. Vieira Filho SOLUÇÕES e GSES- EXERCÍCIOS RESOLVIDOS 9. partir de uma solução aquosa de ácido sulfúrico, a 49% em peso de ácido, cuja massa específica da solução é igual a,g/ml, deseja-se preparar uma ova solução, cujo volume é de 00 ml, e sua cocetração molar é de,5 mol/l. Sedo assim iforme: a) O volume da solução iicial utilizado; b) O volume de água adicioado à seguda solução. : M MM d 05% p, 0 49 M 6mol / L 98 M V M 6 V V,5 00,5 00 V 50mL 6 Resposta letra a = 50mL Resposta letra b = = 50mL 4 GSES. Determie o volume ocupado as codições ormais de temperatura e pressão: Volume molar, as CN:,4L/mol; C=u, O=6u. a) por 0, mol de um gás ideal. b) 0g de CO, cosiderado-o um gás ideal. Letra a mol,4l 0, mol V =,4 L Letra b mol CO (44g),4L 0g V = L Resposta letra a =,4L Resposta letra b = L.,8g de um gás X ocupa um volume de,74l a 50 C e atm de pressão. Determie massa molar de X. Dados: V molar a 50 C e atm = 7,4L/mol. mol gás X 7,4L 0, mol gás X 8g y,74l mol gás x R = 8g y = 0, mol Resposta: massa molar do gás X é igual a 8g

5 rof. Vieira Filho SOLUÇÕES e GSES- EXERCÍCIOS RESOLVIDOS. Dois frascos de igual volume, matidos à mesma temperatura e pressão, cotêm, respectivamete, os gases X e Y. massa do gás X é 0,4g, e a do gás Y é 0,48g. Cosiderado que Y é o ozôio (O ), o gás X é: Dados: Massas atômicas =,0; C =,0; N = 4,0; O = 6,0; S =,0 a) N b) CO c) S d) C 4 e) 0,4g X =V = = O 0,48g Y mx MM x 0,4 MM MM x x m O MM O 0, g / mol correspodedo ao S m M x = + x = 4 g/mol Resposta: letra C 5 4. Um frasco de gás para recarga de isqueiros cotém sob alta pressão,,6 g de butao (C 4 0 ). Se essa mesma quatidade de butao estivesse as codições de 7 C e,0 atm ocupariam um volume, em litro, aproximadamete igual a: (Volume molar do butao a 7 C e,0 atm = 5 L/mol, massa molar do butao = 58 g/mol). a) b) 44 c) 50 d) 58 e) 80 6g 58g / mol = mols C 4 0 mol C L mols C 4 0 V :. V = 50 L Resposta: letra C 5. Um frasco de,4 L cotém,0 mol de e,0 mol de N, a 7,5 K (R = 0,08 atm. L. K -. mol - ). ortato, podemos afirmar que:. ( ) as frações molares de e N são respectivamete / e /.. ( ) as pressões parciais de e N são respectivamete,0 atm e,0 atm. C. ( ) a pressão total o vaso é de,0 atm. D. ( ) ao comprimirmos os gases, até a metade do volume iicial do frasco, teremos uma pressão fial de,5 atm. E. ( ) os gases e N possuem desidades diferetes e, por isso, ão se misturam.

6 rof. Vieira Filho SOLUÇÕES e GSES- EXERCÍCIOS RESOLVIDOS V recipiete =,4L N de mols = N de mols N = = 7,5K COMENÁRIOS Cálculo das frações molares X X N N Cálculo de ressão otal R 0,08 7,5 atm V,4 Cálculo das ressões arciais X N 4atm 9 atm 6 LER D: dmitido a temperatura costate temos uma trasformação isotérmica, cuja expressão é V=K, logo, reduzido o volume a metade a pressão irá dobrar. LER E: Os gases se misturam e se difudem em quisquer proporções, formado misturas homogêeas chamadas de soluções. Resposta: VFVFF 6. O gás atural proveiete da bacia petrolífera de Campos é costituído basicamete por gás metao (C 4 ). Se o volume cosumido por uma residêcia for de 4,6 m³ de C 4(g), à temperatura de 7 C e pressão de atm, a massa de gás cosumida, em kg, será de: Dados: Massa molar do C 4 = 6 g/mol a),60 b) 6,00 c) 9,5 d),40 V R C 4 V R 4,6 0 0, mols mol 6g 0 mol x 60 kg ou 6kg Resposta: 7. aálise do gráfico aterior, que mostra as trasformações sofridas por um gás ideal quado variamos a sua temperatura, pressão ou volume, os permite afirmar que o gás evolui: a) isobaricamete de a. b) isotermicamete de a. c) isobaricamete de a 4. d) isometricamete de 4 a. e) isometricamete de a 4.

7 rof. Vieira Filho SOLUÇÕES e GSES- EXERCÍCIOS RESOLVIDOS a) de para a trasformação é isotérmica b) de para a trasformação é isovolumétrica ou isocórica c) de para 4 a trasformação é isobárica d) de 4 para a trasformação é isotérmica e) de para 4 a trasformação é isobárica Resposta: C 7 8. Numa embalagem plástica de volume litros, que pode suportar uma pressão itera de até 5 atm, foi embalado a vácuo um sólido que ocupa o espaço de litro. Devido a um erro de processameto, o produto sólido sofreu fermetação que liberou g de CO a temperatura de 7 C. Observa-se que: Dados: C=; O=6; R=0,08 atm.l/mol.k a) ão haverá ruptura da embalagem. b) haverá ruptura da embalagem. c) o CO liberado ão irá alterar a pressão itera a embalagem. d) o rompimeto só ocorreria se a temperatura fosse elevada acima de 7 C. e) o rompimeto ão ocorreria, mesmo que a temperatura fosse elevada acima de 7 C. =5 atm Cálculo da pressão produzida pelo CO : L L Volume dispoível = L m CO g ou g 44g / mol 0, 5mol = 7 C = 00K 0,50,0800 6,5 Como a embalagem plástica pode suportar uma pressão máxima de 5 atm e a pressão produzida pelo CO será de 6,5 atm, coclui-se que haverá ruptura da embalagem 9. emos um frasco aberto cotedo um gás à temperatura de 7 C. que dos temperatura devemos aquecê-lo para que saia / do úmero de moléculas desse gás? mols de moléculas de gás =7 C = 00K =? Estado o recipete aberto a pressão permaece costate e correspode a pressão atmosférica. O volume permaece costate, pois o volume de um gás é igual ao volume do próprio recipiete. Sedo assim aplicado a equação de Clapeyro, tem-se: ( CE) V ( CE) V R K t ou K R roblemas evolvedo gases em recipietes abertos, faz-se: = ois, são costates a ressão, Volume.

8 rof. Vieira Filho SOLUÇÕES e GSES- EXERCÍCIOS RESOLVIDOS 0. Dois gramas de hélio e X gramas de hidrogêio estão cotidos um frasco de volume igual a,4 L as CN. Qual será a pressão se essa mistura for trasferida para um frasco de 5,6L e a 0 C? CN Recipiete I g e Xg V=,4L = 0 C = 7K =atm Recipiete II g e Xg V=5,6L = 0 C = 7K =? Como a quatidade de matéria premaece costate, (basta perceber que ão há mudaça a quatidade dos gases do recipiete e ), logo obteremos apartir da equação de Clapeyro, V K ou V,4 V V R 5,6,4 4atm 5.6 partir da equação V=K, ercebemos que como o volume do recipiete, é 4 vezes meor que o volume do recipiete, a pressão o recipiete deve ser 4 vezes maior que a pressão o recipiete. ois e V são gradezas iversamete proporcioais. 8. Dois balões esféricos de mesmo volume são uidos por um tubo desprezível, promovido de toreira. Iicialmete o balão cotém,00mol de um gás ideal e em há vácuo. Os dois balões são matidos às temperaturas idicadas o deseho acima. toreira é aberta durate certo tempo. Voltado a fechá-la verifica-se que a pressão em é 0,8 do valor da pressão em. Quato do gás deve ter sobrado o balão? Situação iicial: de mols () = vácuo ressão = ressão = 0 Situação fial: de mols () = - ressão = ressão = 0,8 Como os dois balões tem o mesmo volume, podemos obter através da equação de Clapeyro: V ( R V R K ou 0,5 ) 400 0,8 4 MÉODO : 400 0,8 4 Como a quatidade de matéria ( de mols) iicialmete o balão é igual a, cocluimos que 0,5mol fica o balão e 0,5 mol passa para o balão. Logo =0,5

9 rof. Vieira Filho SOLUÇÕES e GSES- EXERCÍCIOS RESOLVIDOS. Em um recipiete com capacidade para,4l, foram itroduzidos, a 7 C, g de hidrogêio e 8g de oxigêio, em seguida se faz passar um faísca elétrica. Dados: Massas molares: = g/mol; O = g/mol I II 0 0 tes da passagem da faísca elétrica, a pressão parcial do hidrogêio era de 0, atm. tes da passagem da faísca elétrica, a pressão total da mistura era,5 atm. pós a reação se completar, a pressão total o recipiete será,0 atm. Cosiderado-se que a água formada está o estado gasoso. Cosidere agora que a água está o estado liquido e que seu volume é desprezível. Etão, a pressão total o recipiete será de 0,5 atm. 4 4 pressão parcial do oxigêio, ates da passagem da faísca elétrica, era de 0,5 atm. Dados: Costate uiversal dos gases R=0,08 atm.l/mol.k Massas molares: = g/mol; O=6 g/mol. 9 Cálculo da quatidade de matéria detro do balão: g 8g O V =,4L = 7 C = 546K Ou 546 = x 7 de mols de = g g/mol = mol de mols de O = 8g g/mol = 0,5 mol Cálculo da pressão total ates da passagem da faísca elétrica:,50,08 7, 5atm,4 Cálculo das pressões parciais ates da passagem da faísca elétrica: Segue que, X,5 atm,5 O O O,5 0,5atm Cálculo da pressão total após a passagem da faísca elétrica, admitido a água o estado gasoso: ela esquiometria da equação, ( g) O( g) O( g) excesso de ( g) Verificamos que mol de reage com 0,5 mol de O formado mol de O (g), Logo, 0,5 mol de O reage apeas com 0,5 mol de, estado este com 0,5 mol em excesso de, e havedo a formação de 0,5 mol de O(g) ortato aplicado a equação de clapeyro, 0,08 7 atm,4 Cálculo da pressão total após a passagem da faísca elétrica, admitido a água o estado líquido: 0,5 0,08 7 atm Como a água está o estado gasoso cotibuirá com 0,5,4 mol para a pressão total, jutamete com 0,5 mol de.