QS.1. Rua Bosssuet Wanderley, 375 Centro (Prédio do AA)

Transcrição

1 Título: Estudo dos gases Data: / / 2017 QS (UEM PR) Uma garrafa metálica aberta, de volume interno de 1 (um) litro, é colocada em um sistema onde sua temperatura pode ser alterada (aquecida ou resfriada), sem que seu volume interno se altere. Assinale a(s) afirmação(ões) correta(s) sobre esse sistema, inicialmente colocado na temperatura de 27 ºC, nos experimentos descritos abaixo, realizados ao nível do mar, onde a pressão atmosférica é 1,0 atm, ou na cidade de La Paz, na Bolívia, onde a pressão atmosférica é de ~0,75 atm. Dados: R = 0,082 (atm.litro)/(mol.k). 01. Tanto ao nível do mar como em La Paz, constatouse que a quantidade de gás dentro da garrafa diminui com o seu aquecimento. 02. Ao se aquecer a garrafa ao nível do mar até 127 ºC, a quantidade de ar dentro da garrafa será aproximadamente igual à quantidade de ar dentro da garrafa colocada em La Paz na temperatura de 27 ºC. 04. Tanto ao nível do mar como em La Paz, ao se aquecer a garrafa até a temperatura de 250 ºC, tampála e resfriá-la à temperatura ambiente, a pressão do gás no interior da garrafa será menor do que a pressão atmosférica. 08. Na temperatura de 0 ºC, o número de moléculas de ar no interior da garrafa colocada ao nível do mar ou colocada na cidade de La Paz é idêntico. 16. número de moléculas de ar dentro da garrafa a 27 ºC dividido pelo número de moléculas de ar dentro da garrafa a 227 ºC não será o mesmo para experimentos feitos ao nível do mar ou em La Paz (UFPE) Um estudante de química utiliza três balões idênticos para montar o aparato descrito pela figura abaixo. Ele encheu os balões A, B e C com hidrogênio, hélio e metano, respectivamente, e, então, os prendeu num suporte de metal. Após o enchimento, todos possuem a mesma temperatura e a mesma pressão. s balões A e C possuem o mesmo volume, sendo o volume do balão B igual à metade do volume de A. s gases possuem comportamento ideal. Considerando o conteúdo de cada balão e sabendo que H = 1g/mol, He = 4g/mol e C = 12g/mol, analise as proposições abaixo. 00. A massa de B é igual à massa de A. 01. número de mols de A é maior que o número de mols de C. 02. número de moléculas de A é igual ao número de moléculas de C. 03. A densidade de B é maior que a densidade de A. 04. Devido ao processo de efusão, C murchará mais rápido que A (UEM PR) A respeito das transformações dos gases ideais e com base nos seus conhecimentos sobre proporcionalidade, assinale o que for correto. 01. A pressão e o volume de um gás ideal são grandezas inversamente proporcionais. 02. Em uma transformação isotérmica de um gás ideal, o volume do gás não se altera devido à não alteração da temperatura. 04. Em uma transformação isobárica, se um gás ideal dobrar de volume, então sua temperatura se reduzirá à metade. 08. A lei dos gases ideais sugere que a mesma quantidade de mols de gases diferentes, nas mesmas condições de temperatura e de pressão, ocupa volumes diferentes. 16. resultado do produto de duas grandezas inversamente proporcionais é constante (UFPE) metano (CH 4, massa molar 16 g mol 1 ) é considerado um gás estufa, pois pode contribuir para aumentar a temperatura da atmosfera, que, por sua vez, é composta praticamente por 75% em massa de dinitrogênio (N 2, massa molar 28 g mol 1 ) e 25% em massa de dioxigênio ( 2, massa molar 32 g mol 1 ). Considerando gases ideais na mesma temperatura, analise as proposições a seguir. 00. A uma mesma pressão, 16 g de CH 4 ocupa o mesmo volume que 28 g de N Na atmosfera, a pressão parcial de N 2 é três vezes menor que a pressão parcial de Num recipiente com volume constante contendo a mesma massa de CH 4 e de 2, a pressão parcial de CH 4 é duas vezes maior que a pressão parcial de A energia cinética média de um mol de N 2 é 7/8 menor que a de um mol de Um mol de CH 4 tem 5/2 vezes mais energia potencial que um mol de N (UEM PR) Balões vendidos em parques e festas sobem porque são preenchidos com hélio ou hidrogênio. Após algumas horas, esses balões tendem a murchar, pois o gás escapa pela borracha do balão. A esse respeito assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 01. Hidrogênio e hélio escapam do balão através de um processo chamado difusão de gases. 02. Se um balão fosse preenchido com hidrogênio e hélio, esta mistura de gases seria homogênea. 04. A velocidade de efusão de gases depende somente do meio pelo qual esses gases efundem. 08. A densidade absoluta de um gás pode ser expressa como sendo a razão entre a sua massa molar em gramas e 22,4 litros, nas CNTP. 16. Gás sulfídrico, um gás tóxico, por ser mais denso que o ar, acumula-se junto ao solo quando escapa de seu recipiente (UEM PR) Considere todos os gases descritos abaixo como gases ideais e assinale o que for correto (Dados R = 0,082 atm L K 1 mol 1 ). 01. volume ocupado por 100 mols de 2 (g) quando comprimido a 100 atm à 25 ºC é de, aproximadamente, 24,5 litros. 02. Nas CNTP, um gás de massa molar igual a 75 g/mol possui densidade aproximadamente igual a (83) / / /

2 30 gramas por litro. 04. Em 30 litros de uma mistura gasosa contendo 19 g de F 2 e 8 g de 2 a 27 ºC, a pressão parcial do 2 é menor do que a pressão parcial do F As forças de atração e repulsão entre as moléculas gasosas são desprezíveis. 16. Nas mesmas condições experimentais, o gás amônia se difunde mais rapidamente do que o gás cloro (UEM PR) A duas equações abaixo representam as reações de síntese e de decomposição explosiva da nitroglicerina. A respeito dessas reações e dos compostos envolvidos, assinale o que for correto. H H H 2 N N 2 N 2 +3 HN 3 H 2 S 4 10ºC 2 N N 2 N H 2 3N 2 (g) + 6C 2 (g) + 5H 2 (g) + 1/2 2 (g) 01. A glicerina pode ser também denominada propeno- 1,2,3-triol. 02. processo de explosão da nitroglicerina se dá pela conversão quase que instantânea de um pequeno volume desse líquido em um grande volume de gases, numa reação extremamente exotérmica. 04. ácido sulfúrico é utilizado como um catalisador da reação de nitração e facilita a saída de moléculas de água. 08. A explosão da nitroglicerina pode matar uma pessoa tanto pela expansão dos gases de forma violenta como pela alta toxicidade dos gases gerados. 16. A alta liberação de calor em um explosivo se deve a ligações químicas fortes presentes no explosivo, contrariamente às ligações fracas presentes nos produtos gasosos (UEM PR) A respeito dos gases e das leis que regem o seu comportamento, assinale o que for correto. 01. A pressão parcial de um gás em uma mistura é medida por meio de sua fração em quantidade de matéria multiplicada pela pressão total. 02. Em um recipiente fechado contendo um gás, a energia pode ser transferida entre as moléculas do gás durante as colisões, mas a energia cinética média do gás não varia, considerando-se a temperatura constante. 04. A lei de difusão de gases de Graham considera que, se existirem dois gases sob condições idênticas, o de maior massa molar funde-se mais rapidamente. 08. s gases reais tendem a se comportar como gases ideais a altas pressões. 16. Qualquer mistura de gases pode ser considerada como uma mistura homogênea (UFPE) Gases, líquidos e sólidos exemplificam estados físicos da matéria e o conhecimento adequado das propriedades destes estados, permite afirmar que: 00. um gás tende a ocupar o volume total do recipiente que o contém. 01. a solubilidade de um gás em um líquido depende da pressão parcial exercida por esse gás sobre o líquido. 02. bolhas de gás tendem a elevar-se no interior de um líquido e crescem à medida que se deslocam para alcançar a superfície. 03. substâncias no estado sólido sempre têm densidade maior do que no estado líquido. 04. em um sistema constituído por dois gases, o gás com maior massa molar exerce a maior pressão parcial (UEM PR) Assinale o que for correto. 01. Um gás real tem suas propriedades mais próximas de um gás ideal à medida que tem aumentada a temperatura e diminuída a pressão do sistema que o contém. 02. Para eliminar todo C de um sistema que o produz na quantidade de 2 mols por segundo, é necessária a adição de 0,25 mols de 2 por segundo no reator em que ocorre a oxidação do C. 04. A fórmula E I = 3/2 Nk B T ou E I = 3/2 nrt, em que N é o número de partículas, é adequada para o cálculo da energia interna (E I ) tanto para o gás Ne quanto para N 2 e NH Em um sistema fechado que continha 4 mols do gás oxigênio e 4 mols do gás hidrogênio, adequando-se às condições para ocorrer o máximo de formação de água gasosa, quando a temperatura, após a reação, voltar a se igualar à temperatura inicial do sistema, a pressão final será igual a 3/4 da pressão inicial. 16. Em fase gasosa, a reação 2N não N2 2 causa variação de pressão quando executada em um sistema fechado (UNCISAL) De quanto em quanto tempo os pneus devem ser calibrados? correto é calibrar os pneus frios, ou seja, tendo rodado no máximo 3 quilômetros. A pressão deve ser sempre a recomendada pelo fabricante do veículo, que em alguns carros está fixada na porta do motorista. Se não for o caso, no manual está descrita a pressão adequada. Vale lembrar alguns cuidados a serem tomados pelos motoristas, que são o balanceamento e alinhamento a cada cinco mil quilômetros e o rodízio de pneus que deve ser feito a cada 10 mil quilômetros. Ao calibrar os pneus quando estão quentes, corre-se o risco de não os calibrar com a pressão recomendada pelo fabricante, mesmo que o aparelho calibrador esteja regulado com o valor correto, pois, ao esfriar, a pressão dos pneus será alterada. Sendo P e T a pressão e a temperatura do pneu no ato da calibragem, qual é a variação de pressão P sofrida quando sua temperatura varia em T? (Considere o ar dos pneus como um gás ideal, o volume do pneu constante e a temperatura do ar injetado em equilíbrio térmico com o interior do pneu já no ato da calibragem.) a) T b) P T P T T PT T P e) T T 12 - (UECE) Um estudante de química introduziu um chumaço de palha de aço no fundo de uma proveta e inverteu-a em uma cuba de vidro contendo água, conforme a figura abaixo. (83) / / /

3 Um dia depois, ao verificar o sistema, o estudante percebeu que o nível da água no interior da proveta havia subido e a palha de aço estava enferrujada. Assim, ele concluiu acertadamente que a) a elevação do nível da água da proveta é ocasionada pela pressão osmótica. b) o metal da palha de aço ganhou elétrons, sofrendo redução. não houve interferência da pressão externa no experimento. o experimento permite calcular o percentual de oxigênio no ar atmosférico (UCB DF) Um dos estados físicos em que os materiais podem se apresentar é o estado gasoso. comportamento físico das substâncias gasosas pode ser descrito por diversas equações de estado. A equação de estado mais simples é aquela em que se tratam todos os gases como perfeitos ou ideais. Nesse tratamento, fisicamente, os gases se comportam de acordo com a equação pv = nrt, em que, respectivamente, leem-se a pressão, o volume, o número de mols, a constante dos gases e a temperatura do material. Com base no exposto, acerca dos fenômenos e da descrição dos gases perfeitos, assinale a alternativa correta. a) A equação dos gases perfeitos apresentada descreve a transformação de estados, como, por exemplo, a condensação. b) Um gás perfeito em um recipiente fechado, sofrendo uma transformação isotérmica, apresenta um gráfico p x V como uma reta decrescente. A evaporação de um líquido, transformando esse material em um gás, é um exemplo de fenômeno essencialmente químico. volume molar de um gás perfeito é sempre igual a 22,4 L/mol. e) Em um gás perfeito, as interações intermoleculares podem ser consideradas desprezíveis (ACAFE SC) Baseado nos conceitos sobre os gases, analise as afirmações a seguir. I. A densidade de um gás diminui à medida que ele é aquecido sob pressão constante. II. A densidade de um gás não varia à medida que III. este é aquecido sob volume constante. Quando uma amostra de gás é aquecida sob pressão constante é verificado o aumento do seu volume e a energia cinética média de suas moléculas mantém-se constante. Todas as afirmações corretas estão em: a) I - II - III b) II - III apenas I I - II 15 - (UNCISAL) A administração de oxigênio numa concentração superior à da atmosfera é conhecida como oxigenoterapia, utilizada em pacientes que apresentam insuficiência respiratória. Se 640 g de oxigênio fossem armazenados em um cilindro de aço que acusasse a pressão de 12,3 atm a 300 K, então o volume ocupado pelo gás neste cilindro seria igual a Dado: R = 0,082 atm.l.k 1.mol 1 a) 10 L. b) 20 L. 30 L. 40 L. e) 50 L (UECE) Usado como catalisador no processo Haber, como agente de contraste em ressonância magnética e em camada protetora de aço contra ferrugem, o óxido ferroso-férrico é obtido pela reação entre o ferro metálico e o vapor d água que produz também hidrogênio molecular. Ao fazer reagir 840 g de ferro metálico, obtém-se um volume de hidrogênio medido a 127 ºC e 5 atm de pressão correspondente a a) 87,46 L. b) 131,20 L. 57,06 L. 43,73 L (UESB BA) A liberação de gases de efeito estufa na atmosfera, a exemplo do gás carbônico, C 2 (g) e do metano, CH 4 (g), que absorve calor com uma eficiência 37 vezes maior que o C 2, contribui para o aumento da temperatura do planeta. As temperaturas globais já aumentaram quase 1ºC e poderão subir em até 10 ºC, segundo os modelos climáticos, o suficiente para derreter grandes quantidades de gelo na Groenlândia e na Antártida, o que acarretaria o aumento do nível de volume dos oceanos em 120,0 m. Considerando-se as informações do texto, as transformações e a estrutura química da matéria, é correto afirmar: 01. aumento do volume de água nos oceanos interfere na qualidade e na quantidade total de água existente no planeta. 02. A flutuação do gelo na água dos oceanos indica que a densidade da água, no estado sólido, é menor do que no estado líquido. 03. A geometria trigonal plana da molécula de metano justifica a maior eficiência em absorver calor quando comparado à do gás carbônico. 04. aumento da temperatura do Planeta, à pressão constante, é consequência da decomposição dos gases de efeito estufa na atmosfera. 05. A velocidade média de difusão de 1,0 mol de moléculas de metano corresponde à metade da velocidade de difusão do mesmo número de moléculas de gás carbônico (UEA AM) Todo o oxigênio contido em um cilindro de capacidade igual a 30 L, sob pressão de 4,4 bar, foi transferido para um cilindro maior, de capacidade igual a 40 L. Sabendo que a temperatura manteve-se constante, é correto afirmar que a pressão final de oxigênio, em bar, no cilindro maior é, aproximadamente, a) 0,8. b) 1,5. 2,4. 3,3. e) 4, (UCS RS) Gases apresentam a propriedade de dissolver uma quantidade máxima de vapor de água, de acordo com a temperatura em que se encontram. Ao atingir esse limite (83) / / /

4 máximo, o gás fica saturado de vapor de água; a partir desse ponto, a água passará a se condensar formando pequenas gotículas de líquido. ar atmosférico, por exemplo, pode dissolver uma quantidade máxima de vapor de água, expressa a cada temperatura e em unidades de pressão, conforme está apresentado no quadro abaixo. a) A umidade relativa (UR) é um termo utilizado com frequência pelos meteorologistas para indicar a quantidade de vapor de água presente no ar atmosférico. Em uma mesma temperatura, a UR pode ser obtida pela razão entre a pressão parcial de vapor de água presente no ar e a pressão máxima de vapor de água. Assim, um local onde a temperatura encontra-se a 20 ºC e a pressão parcial de vapor de água é igual a 10,5 mm Hg, terá uma UR, em termos percentuais, de a) 50. b) e) (UECE) Uma amostra de gás causador de chuva ácida, com massa de 4,80 g, ocupa um volume de 1 litro quando submetido a uma pressão de 1,5 atm e a uma temperatura de 27 ºC. Esse gás é o a) dióxido de enxofre. b) trióxido de enxofre. óxido nítrico. dióxido de nitrogênio (UECE) Em alguns casos, há necessidade de coletar-se o produto de uma reação sob a água para evitar que ele escape e misture-se com o ar atmosférico. Uma amostra de 500 ml de oxigênio foi coletada sob a água a 23 ºC e pressão de 1 atm. Sabendo-se que a pressão de vapor da água a 23 ºC é 0,028 atm, o volume que o 2 seco ocupará naquelas condições de temperatura e pressão será a) 243,0 ml. b) 486,0 ml. 364,5 ml. 729,0 ml (CEFET MG) Imagine que um tubo de ensaio preenchido com um gás tenha uma de suas extremidades conectada a um balão de borracha vazio que se expande após o aquecimento do tubo. Além disso, considere que as moléculas do gás são representadas por esferas pretas, evidenciadas abaixo: b) 23 - (ITA SP) Uma amostra de 4,4 g de um gás ocupa um volume de 3,1 L a 10 ºC e 566 mmhg. Assinale a alternativa que apresenta a razão entre as massas específicas deste gás e a do hidrogênio gasoso nas mesmas condições de pressão e temperatura. a) 2,2 b) 4, e) (UNCISAL) Durante o processo de fabricação de um componente, a pressão de um gás precisa ser reduzida do estado 1 (volume, 0,1 m 3 ; pressão, 32 kpa) para o estado 2, como indica a figura, disponível no manual do fabricante. A figura que esquematiza o comportamento das moléculas do gás após o aquecimento é (83) / / /

5 Se a temperatura e o número de mols do gás são mantidos constantes e o volume do gás no estado 2 é 0,8 m 3, concluímos, através da a) Lei de Boyle, que a pressão do gás nesse estado é igual a 256 kpa. b) Lei de Charles, que a pressão do gás nesse estado é igual a 256 kpa. Lei de Avogrado, que a pressão do gás nesse Lei dos Gases Ideais, que a pressão do gás nesse e) Lei de Gay-Lussac, que a pressão do gás nesse 25 - (UNIFR CE) butano, C 4 H 10, é um dos componentes do gás liquefeito de petróleo (GLP), usado em fogões domésticos. uso estimado diário é de 0,580 Kg ao dia. No processo de queima deste gás ocorre a produção do gás dióxido de carbono, C 2, de acordo com a reação não balanceada abaixo: C 4 H 10 (g) + 2 (g) C 2 (g) + H 2 (g) Considerando as condições de consumo diário nas CNTP, e sua queima total, o volume de C 2 liberado para atmosfera será aproximadamente de : DADS massa molares, em unidades de g mol 1 : C =12 H = 1 = 16 a) 22,4 L. b) 89,6 L. 224,0 L 580,0 L e) 896,0 L 26 - (UNIFR CE) metano (CH 4 ) é o hidrocarboneto mais abundante na atmosfera e um dos gases responsáveis pelo efeito estufa cuja ocorrência na natureza é observada em locais onde há decomposição de matéria orgânica na ausência de oxigênio. A produção deste gás depende de vários fatores, entre eles a temperatura e o ph do meio. Quando 1,0 L deste gás, a 27 ºC, escapa para atmosfera a 1,0 atm de pressão, teremos a seguinte quantidade de matéria de metano liberada: Considere: R = 0,08 atm L K 1 mol 1. a) aproximadamente 150 mg. b) aproximadamente 270 mg. aproximadamente 320 mg. aproximadamente 667 mg. e) aproximadamente 921 mg (UNIFR CE) metano, CH 4, é formado nos aterros sanitários pela ação de certas bactérias em matéria orgânica queimada. Uma amostra de metano, coletada em um aterro, tem volume de 250 ml a 750 Torr e 27 ºC. (R = 0,0821 L. atm. K 1. mol 1 ) A quantidade de metano presente na amostra é: a) g b) g g g e) g 28 - (UERJ) Para descrever o comportamento dos gases ideais em função do volume V, da pressão P e da temperatura T, podem ser utilizadas as seguintes equações: De acordo com essas equações, a razão aproximadamente igual a: 23 a) b) (UNITAU SP) Uma mistura gasosa contendo 32 g de 2 e 44 g de C 2, contida em um volume de 22,4 L, na temperatura de 0 ºC, exerce uma pressão total de Massas atômicas: = 16 e C = 12 a) 0,5 atm b) 1 atm 1,5 atm 2,0 atm e) 2,5 atm 30 - (UNITAU SP) A pressão do ar nos pulmões, no mergulho subaquático, em qualquer profundidade, é maior do que a pressão ao nível do mar, e, normalmente, são utilizados cilindros com ar comprimido. Nesse caso, qual deve ser o volume de ar, à pressão atmosférica (1 atm = 1,0x10 5 N.m 2 ), necessário para encher um cilindro de ar comprimido de 7 L, sob pressão de 1,45x10 7 N.m 2? Considerando que o mergulhador, ao nível do mar, consome 10 L de ar por minuto, quanto tempo durará o ar contido no cilindro a uma profundidade de 10 m, em que a pressão aumentou 1 atm (supondo que o consumo de ar pelo mergulhador seja o mesmo que ao nível do mar)? Assim, afirma-se que o volume aproximado de ar comprimido no cilindro e o tempo de consumo desse ar foram, respectivamente, a) 1000 L e 100 minutos. b) 1000 L e 50 minutos L e 100 minutos L e 50 minutos. e) 750 L e 50 minutos (Unimontes MG) oxigênio gasoso gerado in vitro, em uma simulação de fotossíntese, é coletado sobre a água. volume do gás coletado a 22 C e à pressão atmosférica de 1,0 atm é 186mL. Considerando que a pressão de vapor da água a 22 C é 0,03 atm, a massa de oxigênio produzida é, aproximadamente, igual a a) 0,95 g. b) 0,24 g. 0,74 g. 0,01g. GABARIT: 1) Gab: 07; 2) Gab: VFVVF; 3) Gab: 17; 4) Gab: VFVFF; 5) Gab: 26 6) Gab: 29; 7) Gab: 06; 8) Gab: 19; 9) Gab: V V V F F 10) Gab: ; 11) Gab: C; 12) Gab: D; 13) Gab: E; 14) Gab: D 15) Gab: D; 16) Gab: B; 17) Gab: 02; 18) Gab: D; 19) Gab: B 20) Gab: B; 21) Gab: B; 22) Gab: D; 23) Gab: D; 24) Gab: D 25) Gab: E; 26) Gab: D; 27) Gab: D; 28) Gab: D; 29) Gab: D 30) Gab: B; 31) Gab: B. R K é (83) / / /