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Transcrição

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4 3. a) o que caracteriza um gás ideal? b) o que acontece com um gás ideal se baixarmos sua temperatura a, por exemplo, 20 K? E com um gás real?

5 4. Um balão rígido (não-elástico) é capaz de resistir a uma pressão máxima de 3 atm, sem explodir. Admitindo que ele continha 3 mols de um gás ideal na temperatura de 300 K e na pressão de 1,2 atm, calcule quantos mols de gás ideal ainda é possível adicionar a esse balão para que ele não exploda na temperatura de 450 K.

6 5. Um caminhão está carregado com 50 toneladas de GLP (gás liquefeito de petróleo, butano, C 4 H 10 ). a) esse gás apresenta comportamento de gás real ou de gás ideal? Justifique. b) calcule quantos botijões de 13 L de gás podem ser obtidos se o conteúdo desses botijões for b1) líquido b2) gasoso, nas CNTP.

7 6. Na figura abaixo estão representadas as distribuições de velocidades de gases. a) se os gases A, B e C forem O 2, He e Xe., e as curvas se referirem à mesma temperatura, identifique os gases A, B e C, justificando. b) se as curvas A, B e C se referirem ao mesmo gás, nas temperaturas de 200, 300 e 600 K, identifique as temperaturas A, B e C, justificando. c) neste caso, identifique no gráfico a velocidade mais provável e a velocidade média do gás na temperatura de 300 K. B A C

8 7. Suponha que um elefante pesando 5000 kg (50000 N) suba em um cilindro com um êmbolo móvel de massa desprezível e área 1 m2. Neste cilindro estão contidos 2 mols de He, 5 mols de Ne e 3 mols de Ar. a) admitindo que o cilindro seja feito de um material bastante resistente, qual será o seu volume interno se a temperatura for de 300 K? b) se o volume inicial do cilindro era de 2500 L, a que temperatura deve ser aquecido o gás no seu interior para evitar a compressão causada pela presença do elefante? c) qual a pressão parcial de cada gás no caso a e no caso b?

9 8. Diga, justificando, se as alternativas abaixo são verdadeiras ou falsas: a) o produto de pressão x volume tem as dimensões de força. b) um gás é tanto mais denso quanto maior a sua massa molar, nas mesmas condições de pressão e temperatura. c) a pressão dentro de um recipiente é causada pelos choques entre as diferentes moléculas constituintes de um gás entre si. d) um gás apresenta coeficiente de compressibilidade tanto mais próximo de 1 quanto maiores forem a pressão e a temperatura. e) não existe gás ideal.

10 9. Uma mistura de 6,3 L de gás natural, a 1 atm de pressão e 25 o C e consistindo de metano (CH 4 ) e etileno (C 2 H 4 ), foi queimada com excesso de O 2. Os produtos da reação foram alguma quantidade de água e 8,3 L de CO 2 medidos a uma pressão total de 722,5 torr e 20 o C a) escreva as equações químicas envolvidas no processo, separadamente. b) qual a percentagem em massa de etileno na amostra original? c) qual o número total de mols de água produzida?

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12 10. Uma amostra de droga antimalária com uma massa 0,5985 g sofre uma série de reações que transformam todo o nitrogênio da substância em N 2. Sendo que o volume de N 2 coletado sobre a água a 23,80 C e uma pressão de 746 mmhg foi de 30,05 ml. (A 23,80 C, a pressão de vapor da água é 22,110 mmhg). a) calcule a percentagem de nitrogênio na amostra. b) se o N 2 é retido em um recipiente de 100 ml contendo 0,02g de O 2, qual a pressão total, as frações molares e as pressões parciais de cada gás a 150 o C?

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14 11. Uma amostra de 2 L de eteno gasoso a 600 mmhg e 20ºC é misturada cm 2 L de oxigênio gasoso a 720 mmhg e 30º C, e ocorre a seguinte reação: C 2 H 4 (g) + 3 O 2 (g) 2 CO 2 (g) + 2 H 2 O (l) a) calcule a massa de CO 2 que se forma. b) identifique o gás em excesso e determine o volume final da mistura de reação a 760 mmhg e a 25º C, se a reação for completa (ignore o volume de água formada).

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16 12. Seja a reação: 4 NH 3 (g) + 5 O 2 (g) 4 NO (g) + 6 H 2 O (v) a) calcule o volume de NO, medido a 5 atm e 25 C, que será produzido da reação de 1500 ml de amônia a 1,5 atm e 200 C e 1000 ml de oxigênio a 4 atm e 200 C. b) determine o reagente limitante. Quantos mols do gás em excesso restam após a reação se completar? c) se a água produzida é condensada a líquido a 25 o C com uma densidade de 1 g/ml, que volume ocupará?

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18 13. Nitroglicerina é um líquido sensível a choque que detona através da reação 4 C 3 H 5 (NO 3 ) 3 (l) 6 N 2 (g) + 10 H 2 O (g) + 12 CO 2 (g) + O 2 (g) a) calcule o volume total de produto gasoso, a 1,18 atm e 100 ºC, da detonação de 0,8 g de nitroglicerina. b) calcule a fração molar e a pressão parcial de nitrogênio na mistura final. c) calcule o volume de nitroglicerina utilizado na alínea a), considerando sua densidade igual a 1,6 g/ml.

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20 14. Amônia, NH 3, reage com óxido cúprico, CuO, para formar cobre metálico, vapor de água e gás nitrogênio. Suponha que 0,18 g de CuO sejam consumidos. a) apresente a equação química balanceada. b) quantos litros de NH 3 a 35 C e 748 mm Hg são também consumidos? c) se o vapor de água e o N 2 são retidos em um recipiente de 150 ml, qual a pressão total, as frações molares e as pressões parciais de cada gás a 280 C?

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22 15. Uma amostra de 15,0 ml de amônia gasosa a 100 mmhg e 30ºC é misturada com 25 ml de HCl gasoso a 150 mmhg e 25º C, em um frasco de 50 ml. Ocorre a seguinte reação: NH 3 (g) + HCl (g) NH 4 Cl (s) a) Calcule a massa de NH 4 Cl que se forma. b) Identifique o gás em excesso e determine a pressão do gás em excesso a 27º C após a reação se completar.

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