2. A pressão atmosférica no cume do monte McKinley é 606 mmhg num determinado dia. Qual é o valor dessa pressão em atm e kpa?

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1 EB: QUÍMICA GERAL/ EQB: QUÍMICA GERAL I Capítulo 5. Gases Ficha de Exercícios 1. Converta 562 mmhg em atm. 2. A pressão atmosférica no cume do monte McKinley é 606 mmhg num determinado dia. Qual é o valor dessa pressão em atm e kpa? 3. Deixa-se expandir um gás que ocupa um volume de 725 ml à pressão de 0.97 atm, a temperatura constante, até que a sua pressão se torne igual a atm. Qual é o volume final? 4. A 46 ºC uma amostra de amoníaco gasoso exerce uma pressão de 5.3 atm. Qual é a pressão quando o volume do gás for reduzido a um décimo (0.10) do valor orifinal à mesma temperatura? 5. O volume de um gás medido a uma 1.00 atm é 5.80 L. Qual é a pressão do gás em mmhg se o volume aumentar para 9.65 L? (A temparatura permanece constante). 6. Uma amostra de ar ocupa 3.8 L quando a pressão é de 1.2 atm. (a) Que volume ocupará a 6.6 atm? (b) Que pressão será necessária para o comprimir até L? (A temperatura mantém-se constante.) 7. Aquecem-se 36.4 L de metano gasoso de 25 ºC a 88 ºC, a pressão constante. Qual é o volume final do gás? 8. Uma amostra de hidrogénio inicialmente a 88 ºC e ocupando 9.6 L é arrefecida, a pressão constante, até que o seu volume final seja 3.4 L. Qual é a temperatura final? 9. A combustão do amoníaco em oxigénio origina óxido nítrico (NO) e vapor de água. Quantos volumes de NO se obtêm a partir de um volume de amoníaco à mesma pressão e temperatura? 10. O cloro e o flúor moleculares combinam-se para formar um produto gasoso. Nas mesmas condições de pressão e temperatura verifica-se que um volume de Cl 2 reage com três volumes de F 2 para formar dois volumes de produto. Qual a fórmula do produto? 11. Uma amostra de azoto contida num recipiente de capacidade igaul a 2.3 L e à temperatura de 32 ºC exerce uma pressão de 4.7 atm. Calcule o número de moles do gás. 12. Uma amostra de 6.9 moles de de monóxido de carbono está dentro de um recipiente de volume igual a 30.4 L. Qual é a pressão do gás (em atm) se a temperatura for 62 ºC? 13. Que volume ocuparão 5.6 moles de de hexafluoreto de enxofre (SF 6 ) se a temperatura e a pressão do gás forem 128 ºC e 9.4 atm? 14. Uma certa quantidade de gás a 25 ºC e à pressão de atm está contida num balão de vidro. Suponha que o balão pode suportar uma pressão de 2.00 atm. Qual é a temperatura máxima a que pode aquecer o gás sem o balão rebentar? 1/5

2 15. Deixa-se subir um balão cheio de gás com um volume de 2.50 L a 1.2 atm e 25 ºC, até à estratosfera (cerca de 30 km acima da superfície da Terra), onde a temperatura e a pressão são -23 ºC e 3.00 x 10-3 atm, respectivamente. Calcule o volume final do balão. 16. Aumenta-se a temperatura de uma amostra com 2.5 L de um gás, inicialmente a PTN, até 250 ºC, mantendo-se o volume constante. Calcule a pressão final do gás em atm. 17. Diminui-se a pressão de 6.0 L de um gás perfeito, dentro de um recipiente flexível, até um terço do seu valor original e a sua temperatura absoluta diminui para metade. Qual é o volume final do gás? 18. Um gás libertado durante a fermentação da glucose (fabrico de vinho) ocupa um volume de 0.78 L quando medido a 20.1 ºC e 1.00 atm. Qual é o volume do gás à temperatura de fermentação de 36.5 ºC e à pressão de 1.00 atm? 19. Um gás perfeito, inicialmente a 0.85 atm e 66 ºC, foi expandido até que o seu volume, pressão e temperatura fossem 94 ml, 0.60 atm e 45 ºC, respectivamente. Qual era o seu volume inicial? 20. Calcule o volume (em litros) de 88.4 g de CO 2 nas condições PTN. 21. Um gás a 772 mmhg e 35.0 ºC ocupa um volume de 6.85 L. Calcule o seu volume nas condições PTN. 22. O dióxido de carbono sólido é designado por gelo seco. Coloca-se uma amostra de g de gelo seco num balão de 4.6 L, no vácuo, a 30 ºC. Calcule a pressão no interior do balão depois que todo o gelo seco ter sido convertido em CO 2 gasoso. 23. Nas condições PTN, L de um gás pesa g. Calcule a massa molar do gás. 24. Uma quantidade de gás pesa 7.10 g e ocupa um volume de 5.40 L a 741 torr e 44 ºC. Qual é a sua massa molar? 25. As moléculas de ozono na estratosfera absorvem a maior parte da radiação solar perigosa. Os valores típicos da temperatura e pressão do ozono na estratosfera são 250 K e 1.0 x 10-3 atm, respectivamente. Quantas moléculas de ozono estão presentes num litro de ar nestas condições? 26. Admitindo que o ar contém 78% de N 2, 21% de O 2 e 1% de Ar (% em volume) quantas moléculas de cada tipo de gás estão presentes num litro de ar nas condições PTN? 27. Um balão de 2.10 L contém 4.65 g de gás a 1.00 atm e 27.0 ºC. (a) Calcule a massa volúmica do gás em g/l. (b) Qual é a massa molar do gás? 28. Calcule a massa volúmica do brometo de hidrogénio (HBr) gasoso, em gramas por litro, a 722 mmhg e 46 ºC. 29. Um determinado produto anestésico contém 64.9% de C, 13.5% de H e 21.6% de O (% em massa). A 120 ºC e 750 mmhg, 1.00 L do composto gasoso pesa 2.30 g. Qual é a sua fórmula molecular? 30. A fórmula empírica de um composto é SF 4. A 20 ºC, g do composto gasoso ocupam um volume de 22.1 ml e exercem uma pressão de 1.02 atm. Qual é a fórmula molecular do gás? 2/5

3 31. Um composto de P e F foi analisado do seguinte modo: transformou-se todo o composto num gás a 97.3 mmhg e 77 ºC, aquecendo g do composto num reservatório com 378 cm 3. A seguir misturou-se o gás com uma solução de cloreto de cálcio que transformou todo o F dando origem a g de CaF 2. Determine a fórmula molecular do composto. 32. Uma quantidade de g de um metal M (massa molar = 27.0 g/mol) libertou L de hidrogénio molecular (medidos a 17 ºC e 741 mmhg) ao reagir com ácido clorídrico em excesso. Deduza, a partir dos destes dados, a equação correspondente e escreva as fórmulas para o óxido e o sulfato de M. 33. Qual a massa de NH 4 Cl sólido que se forma quando se misturam 73.0 g de do NH 3 com uma massa igual de HCl? Qual é o volume do gás que se encontra em excesso, a 14.0 ºC e 752 mmhg? De que gás se trata? 34. Dissolvendo 3.00 g de uma amostra impura de carbonato de cálcio em ácido clorídrico produziu-se L de dióxido de carbono (medidos a 20.0 ºC e 792 mmhg). Calcule a percentagem, em massa, de carbonato de cálcio na amostra. Indique todos os pressupostos. 35. Calcule a massa, em gramas, do cloreto de hidrogénio produzido quando 5.6 L de hidrogénio molecular, medidos nas PTN, reagem com um excesso de cloro molecular gasoso. 36. A combustão do etanol (C 2 H 5 OH) no ar traduz-se por: C 2 H 5 OH (l) + O 2 (g) CO 2 (g) + H 2 O (l) Acerte a equação e determine o volume de ar, em litros, a 35.0 ºC e 790 mmhg necessário para a combustão de 227 g de etanol. Adimta que o ar tem 21% de O 2 em volume. 37. Uma mistura de gases contém 0.31 mol de CH 4, 0.25 mol de C 2 H 6 e 0.29 mol de C 3 H 8. A pressão total é de 1.50 atm. Calcule as pressões parciais dos gases. 38. Um balão de 2.5 L, a 15 ºC, contém uma mistura de N2, He e Ne com as pressões parciais de 0.32 atm, 0.15 atm e 42 atm, respectivamente. (a) Calcule a pressão total da mistura. (b) Calcule o volume, em litros, ocupado pelo He e Ne, nas condições PTN, se o N 2 for removido selectivamente. 39. O ar seco próximo do nível do mar tem a seguinte composição em volume: 78.08% N 2, 20.94% O 2, 0.293% Ar, 0.05% CO 2. A pressão atmosférica é 1.00 atm. Calcule (a) a pressão parcial de cada gás em atm e (b) a concentração de cada gás em mol/l, a 0 ºC. (Sugestão: uma vez que o volume é proporcional ao número de moles presentes, as fracções molares dos gases podem ser expressas como as razões dos volumes à mesma temperatura e pressão.) 40. Uma mistura de hélio e néon é recolhida sobre a água a 28.0 ºC e 745 mmhg. Se a pressão parcial do hélio for 368 mmhg, qual é a pressão parcial do néon? (Pressão do vapor de água a 28 ºC = 28.3 mmhg.) 41. Um fragmento de sódio metálico reage completamente com água, de acordo com a seguinte reacção: 2Na (s) + H 2 O (l) 2NaOH (aq) + H 2 (g) 3/5

4 O hidrogénio produzido é recolhido sobre a água a 25.0 ºC. O volume do gás é 246 ml, a 1.00 atm. Calcule a massa (em gramas) de sódio usado na reacção. (Pressão do vapor de água a 25 ºC = atm.) 42. Uma amostra de zinco metálico reage completamente com um excesso de ácido clorídrico: 2Zn (s) + 2HCl (aq) ZnCl 2 (aq) + H 2 (g) O hidrogénio produzido é recolhido sobre a água a 25.0 ºC. O volume do gás é 7.80 L e a pressão é atm. Calcule a quantidade de zinco metálico, em gramas, consumido na reacção. (Pressão do vapor de água a 25ºC = 23.8 mmhg.) 43. Os mergulhadores de grande profundidade usam oxigénio misturado com hélio. Calcule a percentagem volumétrica de oxigénio na mistura se o mergulhador tiver de submergir até uma profundidade onde a pressão total seja de 4.2 atm. A pressão parcial do oxigénio é mantida a 0.20 atm a esta profundidade. 44. Uma amostra de gás amoníaco decompõe-se completamente em azoto e hidrogénio sobre lã de ferro aquecida. Se a pressão total dor 866 mmhg, calcule as pressões parciais de azoto e hidrogénio. 45. Compare as velocidades quadráticas médias de O 2 e de UF 6 a 65 ºC. 46. A temperatura na estratosfera é de 23 ºC. Calcule as velocidades quadráticas médias das moléculas de azoto, oxigénio e ozono nesta região. 47. A distância média percorrida por uma molécula entre colisões sucessivas designa-se por deslocamento livre médio. Para uma dada quantidade de gás, de que modo depende o deslocamento livre médio de um gás (a) da massa volúmica (b) da temperatura a volume constante (c) da pressão a temperatura constante (d) do volume a temperatura constante e (e) do tamanho do átomos? 48. A uma determinada temperatura as velocidades de seis moléculas nuim gás são 2.0 m/s, 2.2 m/s, 2.6 m/s, 2.7 m/s, 3.3 m/s e 3.5 m/s. Calcule a velocidade quadrática média e a velocidade média das moléculas. Estes dois valores médios são próximos um do outro, mas o valor quadrático médio é sempre o maior dos dois. Porquê? 49. Usando os valores das constantes de Van der Waals, calcule a pressão exercida por 2.5 mole de CO 2, contidos num volume de 5.00 L, a 450 K. Compare esta pressão com a calculada usando a equação do gáses perfeitos. 50. Uma amostra de 10.0 moles de um gás num recipiente de 1.50 L exerce uma pressão de 130 atm a 27 ºC. Tratar-se-á de um gás perfeito? 4/5

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