Exercícios: gases (2)

Transcrição

1 Química Ficha 8 2 os anos Rodrigo abril/12 Nome: Nº: Turma: Exercícios: gases (2) 1) (Unicamp) Após a limpeza do banheiro, Rango foi à sala e removeu todos os móveis e, de tão feliz e apaixonado, começou a cantarolar: Beijando teus lindos cabelos, Que a neve do tempo marcou... Estavas vestida de noiva, Sorrindo e querendo chorar... De repente, volta à realidade lembrando que tinha que limpar aquela sala de 50 m 2 e de 3 m de altura, antes que Dina voltasse. Hoje a temperatura está em 32 C e a pressão atmosférica na sala deve ser, aproximadamente, 4 vezes o valor da minha pressão arterial sistólica (180 mmhg ou aproximadamente Pa), sem medicação. Ah, se eu fosse tão leve quanto o ar dessa sala!, pensava Rango... Dados: constante dos gases = 8,314 Pa m 3 mol 1 K 1, T/K = t/ C; o ar é composto de, aproximadamente, 78 % em massa de nitrogênio, 21 % de oxigênio, 1,0 % de argônio. a) Se o ar se comporta como um gás ideal, quantos mols dessa mistura gasosa devem estar presentes aqui na sala? b) Se minha massa corpórea é de 120 kg, e eu acho que estou fora do peso ideal, então, se eu tivesse a mesma massa que o ar dessa sala, eu estaria melhor? Por quê?. 2) (Unicamp) Após resolver as questões, Chuá abriu um livro onde estava descrito outro experimento. - Aqui temos uma experiência muito interessante: num frasco de 380 ml e massa 100,00 g foram colocados cerca de 5,00 g de uma substância líquida. O frasco foi fechado com uma tampa com um orifício muito pequeno. A seguir, foi levado a uma estufa regulada em 107 C, temperatura esta acima do ponto de ebulição da substância adicionada. Assim que não se percebeu mais líquido no interior do frasco, este foi retirado da estufa e deixado resfriar até a temperatura ambiente. Formou-se um pouco de líquido no fundo. Pesou-se o sistema e observou-se a massa de 101,85 g. a) Qual a quantidade do líquido, em mol, que sobrou no frasco? Considere que o local em que o experimento foi realizado está localizado ao nível do mar. b) Qual é a massa molar da substância do experimento? c) A molécula da substância do experimento é constituída por apenas 1 átomo de carbono e mais 4 átomos iguais. Escreva a sua fórmula molecular e explicite como procedeu para descobri-la. 3) (UEG) Em laboratórios de síntese orgânica, um dos métodos convencionais para a transformação de ácidos carboxílicos em seus respectivos cloretos de ácido é o seu tratamento com cloreto de tionila (SOCl 2 ), conforme o esquema da figura 1. Sabendo-se que nessa reação empregou-se 30,5 g de ácido benzóico (C 7 H 6 O 2 ), obtendo-se o correspondente cloreto de ácido em 90 % de rendimento, e que o dióxido de enxofre (SO 2 ) foi quantitativamente recolhido para o balão B da figura 2, responda ao que se pede:

2 Dados: M (Ácido Benzóico) = 122 g mol 1 C 7 H 6 O 2 (s) + SOCl 2 (l) C 7 H 5 ClO(l) + SO 2 (g) + HCl(g) Considerando que no balão A existe gás nitrogênio a uma pressão de 3 atm, calcule a pressão final do sistema após a abertura da torneira. O produto entre a constante dos gases ideais e a temperatura no sistema de balões vale RT = 30 atm L mol 1. 4) (Uece) Um frasco de 250 ml contém neônio a uma pressão de 0,65 atm. Um outro frasco de 450 ml contém argônio a uma pressão de 1,25 atm. Os gases são misturados a partir da abertura de uma válvula na conexão que liga os dois recipientes. Considerando o volume da conexão desprezível e, ainda, o sistema mantido a uma temperatura constante, determine a pressão final da mistura de gases. 5) (Unifesp) Um recipiente de 10 L, contendo 2,0 mol de H 2 e 1,0 mol de Cl 2 é aquecido e mantido a 105 C. A pressão no interior do recipiente, antes da reação, nestas condições, é 9,3 atm. Após alguns dias, o H 2 (g) e o Cl 2 (g) reagem completamente formando HCl (g). Após reação total, qual a quantidade total de gases no recipiente e a pressão parcial do HCl no interior do recipiente, à temperatura de 105 C? 6) (Unesp) A maior parte dos mergulhos recreativos é realizada no mar, utilizando cilindros de ar comprimido para a respiração. Sabe-se que: I. O ar comprimido é composto por aproximadamente 20% de O 2 e 80% de N 2 em volume. II. A cada 10 metros de profundidade, a pressão aumenta de 1 atm. III. A pressão total a que o mergulhador está submetido é igual à soma da pressão atmosférica mais a da coluna de água. IV. Para que seja possível a respiração debaixo d'água, o ar deve ser fornecido à mesma pressão a que o mergulhador está submetido. V. Em pressões parciais de O 2 acima de 1,2 atm, o O 2 tem efeito tóxico, podendo levar à convulsão e morte. Determine a profundidade máxima em que o mergulho pode ser realizado empregando ar comprimido, sem que seja ultrapassada a pressão parcial máxima de O 2. 2

3 7) (ITA) A 25 C, uma mistura de metano (CH 4 ) e propano (C 3 H 8 ) ocupa um volume (V), sob uma pressão total de 0,080 atm. Quando é realizada a combustão completa desta mistura e apenas dióxido de carbono é coletado, verifica-se que a pressão desse gás é de 0,12 atm, quando este ocupa o mesmo volume (V) e está sob a mesma temperatura da mistura original. Admitindo que os gases têm comportamento ideal, determine a concentração, em fração em mols, do gás metano na mistura original. 8) (UEL) Um recipiente fechado contém uma mistura gasosa de n-hexano e oxigênio, sob pressão de 340 mmhg. Estes dois gases reagem completamente, produzindo uma mistura gasosa de monóxido de carbono, dióxido de carbono e água, sob pressão de 520 mmhg. Mantendo-se o volume e a temperatura constantes, é correto afirmar que a reação descrita acima pode ser representada pela equação: a) C 6 H 14 (g) + 8 O 2 (g) 3 CO(g) +3 CO 2 (g) + 7 H 2 O(g) b) 2 C 6 H 14 (g) + 15 O 2 (g) 8 CO(g) +4 CO 2 (g) + 14 H 2 O(g) c) 2 C 6 H 14 (g) + 17 O 2 (g) 4 CO(g) +8 CO 2 (g) + 14 H 2 O(g) d) C 6 H 14 (g) + 7 O 2 (g) 5 CO(g) +CO 2 (g) + 7 H 2 O(g) e) C 6 H 14 (g) + 9 O 2 (g) CO(g) + 5 CO 2 (g) + 7 H 2 O(g) 9) (UFPE 2005) Dois frascos, contendo diferentes gases que não reagem entre si, são interligados através de uma válvula. Sabendo-se que: - não há variação de temperatura, - a pressão inicial do gás A é o triplo da pressão inicial do gás B, - o volume do frasco A é o dobro do frasco B, qual será a pressão do sistema (frasco A + B) quando a válvula for aberta? a) o dobro da pressão do frasco B b) 7/3 da pressão do frasco B c) 5/3 da pressão do frasco B d) 2/3 da pressão do frasco A e) 1/3 da pressão do frasco A 3

4 10) (UFPE) Em um recipiente fechado de volume constante, contendo 0,5 mol de CO 2 e 0,2 mol de NO 2, adiciona-se N 2 até completar 0,3 mol. Identifique, dentre os gráficos a seguir, o que melhor representa o que acontece com as pressões total e parciais no interior do recipiente durante a adição do nitrogênio. 11) (UFV) A figura a seguir mostra um sistema de três balões de vidro contendo gás nitrogênio (N 2 ) nas quantidades e nos volumes indicados. Esses balões são interligados por meio das torneiras T 1, e T 2, inicialmente fechadas. Considerando que o N 2 comporta-se como um gás ideal e que a temperatura nos três balões é a mesma e permanece constante, analise as seguintes afirmativas: I. A pressão em B 1 é igual à pressão em B 2. II. Os produtos P 1 V 1, P 2 V 2 e P 3 V 3 são iguais entre si. III. Se apenas a torneira T 1, for aberta, a pressão em B 2 ficará igual à pressão em B 3. IV. Se apenas a torneira T 2 for aberta, haverá difusão do gás de B 3 para B 2. V. Se as torneiras T 1 e T 2 forem abertas, o número de moles em B 1 continuará sendo igual a 0,5. Assinale a alternativa CORRETA: a) Apenas as afirmativas III e IV são verdadeiras. b) Apenas as afirmativas II, IV e V são verdadeiras. c) Apenas as afirmativas I, II e III são verdadeiras. d) Apenas as afirmativas I, II, IV e V são verdadeiras. e) Todas as afirmativas são verdadeiras. 4

5 GABARITO 1) a) mols de ar b) 144 kg 2) a) 0,012 mol b) 154g/mol c) CCl 4 3) a) 0,225 mol b) 1,45 atm 4) 1,03 atm 5) 3 mol e 6,2 atm 6) 50 metros 7) 0,75 8) b 9) b 10) a 11) a 5