QUÍMICA 2 Prof Emanuele LISTA DE EXERCÍCIOS RELAÇÕES DE MASSA E ESTUDO DOS GASES 1) Silicatos são compostos de grande importância nas indústrias de cimento, cerâmica e vidro. Quantos gramas de silício há em 2,0 mols do silicato natural Mg 2 SiO 4? a) 56,2 b) 42,1 c) 28,1 d) 14,0 e) 10,2 2) Determine a quantidade de átomos de mercúrio presentes em um termômetro que contém 2 g desse metal. 6) Analise as afirmativas abaixo e assinale a alternativa VERDADEIRA. a) O número de Avogadro corresponde, apenas, ao número de moléculas de um gás, contido em um volume fixo, submetido às CNTP. b) A unidade de massa atômica é igual a 1/12 da massa de um átomo do isótopo-12 do carbono C 12. c) O número de massa e a massa atômica de um elemento químico são sempre iguais e expressam a grandeza de um átomo desse elemento. d) A massa atômica aproximada do oxigênio é 16 u; isso indica que cada átomo de oxigênio pesa 16 g aproximadamente. e) A massa molecular de um composto é expressa em gramas e representa o número de moléculas desse composto, contidas em 22,4L. 3) A relação entre a quantidade de átomos e uma determinada massa da substância é um dos marcos na História da Química, pois é um dos exemplos que envolvem grandes números. Considere os sistemas a seguir: I. 100 átomos de chumbo II. 100 mol de hélio III. 100 g de chumbo IV. 100 g de hélio Determine a ordem crescente de número de átomos nos sistemas anteriores. 7) A massa atômica relativa do cloro é 35,453 u. Isso indica que: a) o elemento cloro tem vários isótopos. b) todos os átomos de cloro contêm o mesmo número de prótons e nêutrons. c) cada isótopo de cloro tem a mesma abundância natural. d) o isótopo de cloro com massa atômica 37 tem maior abundância natural. e) um átomo de cloro é 35,453 vezes mais pesado do que um átomo de carbono. 4) Em 1 mol de molécula de H 3 PO 4 tem-se: a) 3 10 23 átomos de hidrogênio e 10 23 átomos de fósforo. b) 1 átomo de cada elemento. c) 4 mols de átomos de oxigênio e 1 mol de átomos de fósforo. d) 3 íons H + e 1 íon (PO 4 ) 3-. e) 1 mol de cada elemento. 5) Linus Pauling, prêmio Nobel de Química e da Paz, faleceu recentemente aos 93 anos. Era um ferrenho defensor das propriedades terapêuticas da vitamina C. Ingeria diariamente cerca de 2,1 10 2 mol dessa vitamina (dose diária recomendada de vitamina (C 6 H 8 O 6 ) = 62 mg). Quantas vezes, aproximadamente, a dose ingerida por Pauling é maior que a recomendada? 8) Na resolução de problemas estequiométricos envolvendo cálcio e seus compostos aparece a grandeza 40,0 g/mol. O nome correta desta grandeza é: a) peso atômico do cálcio. b) massa de um átomo de cálcio. c) massa molar do cálcio. d) massa molecular do cálcio. e) peso atômico do cálcio em gramas. 9) Sabe-se que 0,5 mol de um elemento químico desconhecido pesa 48 g. A massa atômica desse elemento e sua massa molar são, respectivamente: a) 102 u e 102 g/mol. b) 24 u e 24 g/mol. c) 72 u e 72 g/mol. d) 48 u e 48 g/mol. e) 96 u e 96 g/mol. 10) Assinale a alternativa correta. Um mol de CO 2 contém: a) 44 u. b) 6,02 10 23 átomos de carbono. c) 6,02 10 23 átomos de oxigênio. d) 12/6,02 10 23 g de carbono. e) 1 molécula de CO 2.
11) Um balão de oxigênio contendo 3 10 26 átomos foi completamente utilizado por uma equipe médica durante uma cirurgia. Admitindo-se que havia apenas gás oxigênio nesse balão, a massa utilizada do referido gás foi equivalente a: a) 8,0 kg. b) 4,0 kg. c) 12,0 kg. d) 16,0 kg. e) 10,0 kg 17) Um gás ocupa um volume de 200 ml a uma pressão de 380 mmhg a uma temperatura de 27 C. Seu volume nas condições normais de temperatura e pressão será: a) 91,0 ml b) 200,0 ml c) 910,0 ml d) 20,0 ml e) 2,0 ml 12) A respeito da glicose (C 6 H 12 O 6 ), é correto afirmar: a) Uma molécula de glicose tem 24 6 10 23 átomos. b) Uma molécula de glicose pesa 180 g. c) Em um mol de glicose há 6 mols de átomos de oxigênio. d) Em um mol de glicose temos 12 g de átomos de carbono. e) Em um mol de glicose há 12 6 10 23 átomos de carbono. 18) Os pneus de um veículo em movimento esquentam, melhorando sua aderência ao piso. Supondo que não haja variação no volume do ar contido no pneu, o gráfico que melhor representa a variação de pressão no seu interior, em função da temperatura absoluta é: ESTUDO DOS GASES transformações físicas, equação geral 13) Comparando volumes iguais dos gases O 2 e O 3 à mesma pressão e temperatura, pode-se dizer que apresentam igual: a) massa. b) densidade. c) calor específico. d) número de átomos. e) número de moléculas. 14) Um balão selado, quando cheio de ar, tem volume de 50,0 m 3 a 22 C e a uma dada pressão. O balão é aquecido. Assumindo-se que a pressão é constante, a que temperatura estará o balão quando seu volume for 60,0 m 3? 15) Uma câmara de descompressão usada por mergulhadores tem volume de 10300 L e funciona sob pressão de 4,50 atm. Qual volume, em L, o ar contido nessa câmara ocuparia quando submetido a uma pressão de 1 atm, na mesma temperatura? 16) Um frasco munido de êmbolo móvel contém 2,0 L de ar a 20 C. A que temperatura deve ser aquecido o frasco, à pressão constante, para que seu volume dobre? 19) Segundo a lei de Charles-Gay-Lussac, mantendo-se a pressão constante, o volume ocupado por um gás aumenta proporcionalmente ao aumento da temperatura. Considerando a teoria cinética dos gases e tomando como exemplo o gás hidrogênio (H 2 ), é correto afirmar que este comportamento está relacionado ao aumento: a) do tamanho médio de cada átomo de hidrogênio (H), devido à expansão de suas camadas eletrônicas. b) do tamanho médio das moléculas de hidrogênio (H 2 ), pois aumentam as distâncias de ligação. c) do tamanho médio das moléculas de hidrogênio (H 2 ), pois aumentam as interações entre elas. d) do número médio de partículas, devido à quebra das ligações entre os átomos de hidrogênio (H 2 2 H). e) das distâncias médias entre as moléculas de hidrogênio (H 2 ) e das suas velocidades médias. 20) Num recipiente com 12,5 ml de capacidade, está contida certa amostra gasosa cuja massa exercia uma pressão de 685,0 mmhg, à temperatura de 22 C. Quando esse recipiente foi transportado com as mãos, sua temperatura elevou-se para 37 C e a pressão exercida pela massa gasosa passou a ser de, aproximadamente: a) 0,24 atm b) 0,48 atm c) 0,95 atm d) 1,50 atm e) 2,00 atm
21) O gráfico ao lado representa um processo cíclico a que é submetido um gás ideal. Analise-o. A opção em que aparece a correspondência das etapas numeradas (1 2, 2 3 e 3 1), com suas respectivas denominações, é: a) isobárica, adiabática e isotérmica. b) isovolumétrica, isobárica e isotérmica. c) isovolumétrica, isotérmica e isobárica. d) isotérmica, isobárica e isovolumétrica. e) isovolumétrica, isobárica e adiabática. 22) Têm-se dois balões, A e B, de mesmo volume. O balão A contém cloro (Cl 2 ) e o balão B, ozônio (O 3 ), à mesma temperatura e pressão. Pode-se afirmar que o que há de comum entre os dois balões é: a) a mesma massa. b) a mesma densidade. c) o mesmo número de moléculas. d) o mesmo número de átomos. e) a mesma coloração. 23) Têm-se três cilindros de volumes iguais e à mesma temperatura, com diferentes gases. Um deles contém 1,3 kg de acetileno (C 2 H 2 ), o outro, 1,6 kg de óxido de dinitrogênio (N 2 O) e o terceiro, 1,6 kg de oxigênio (O 2 ). Comparando-se as pressões dos gases nesses três cilindros, verifica-se que: a) são iguais apenas nos cilindros que contêm C 2 H 2 e O 2. b) são iguais apenas nos cilindros que contêm N 2 O e O 2. c) são iguais nos três cilindros. d) é maior no cilindro que contém N 2 O. e) é menor no cilindro que contém C 2 H 2. 26) Calcule o volume (em ml) ocupado por 3 10 21 moléculas de gás amônia (NH 3 ) nas CNPT. 27) 0,8 g de uma substância no estado gasoso ocupa um volume de 656 ml a 1,2 atm e 63 C. A que substância correspondem esses dados? a) O 2 b) N 2 c) H 2 d) CO 2 e) Cl 2 28) Um balão contém 1,6 g de metano (CH 4 ) em determinadas pressão e temperatura. Qual será a massa de hidrazina (N 2 H 4 ) a ser posta no mesmo balão, para, na mesma temperatura, se ter a mesma pressão? 29) Um cilindro de 8,2 L de capacidade contém 320 g de gás oxigênio a 27 C. Um estudante abre a válvula do cilindro deixando escapar o gás até que a pressão seja reduzida para 7,5 atm. Supondo-se que a temperatura permaneça constante, a pressão inicial no cilindro e a massa de gás liberada serão, respectivamente: a) 30 atm e 240 g b) 30 atm e 160 g c) 63 atm e 280 g d) 2,7 atm e 20 g e) 63 atm e 140 g VOLUME MOLAR E EQUAÇÃO DE CLAPEYRON 24) Nas CNPT, um mol de dióxido de nitrogênio (NO 2 ) ocupa 22,4 litros. O volume ocupado por 322 g de NO 2, nas mesmas condições, é igual a: a) 156,8 litros. b) 268,8 litros. c) 14,37 litros. d) 0,069 litros. e) 163,9 litros. 30) Considere os volumes molares determinados em duas situações: I 1 atm e 298 K = 24,5 L mol 1 II 1 bar = 10 5 Pa e 273 K = 22,71 L mol 1 Quais os volumes ocupados por uma amostra de 10 mol de gás X nas duas situações? 25) 8,2 litros de um gás estão submetidos a uma pressão de 5 atm, e do mesmo utilizou-se 0,8 mol. Qual é sua temperatura: a) 256 C b) 625 C c) 352 C d) 425 C e) 532 C 31) A massa de oxigênio necessária para encher um cilindro de capacidade igual a 25 litros, sob pressão de 10 atm e a 25 C é de: a) 960 g. c) 48 g. e) 16 g. b) 320 g. d) 32 g.
MISTURA DE GASES 32) Se o sistema representado abaixo for mantido a uma temperatura constante e se os três balões possuírem o mesmo volume, após se abrirem as válvulas A e B, a pressão total nos três balões será: a) 3 atm c) 6 atm e) 12 atm b) 4 atm d) 9 atm 36) Sabemos que o gás etileno (C 2 H 4 ) emitido pelas próprias frutas é responsável por seu amadurecimento. A resposta que explica por que uma penca de bananas amadurece mais rápido quando abafada (fechada em um saco plástico), do que em uma fruteira é: a) menor grau de umidade. b) maior pressão parcial do gás etileno. c) menor temperatura ambiente. d) ausência de luz. e) menor concentração do gás etileno. 33) O ar é formado, aproximadamente, por 78% de nitrogênio (N 2 ), 21% de oxigênio (O 2 ) e 1% de argônio (Ar) em volume. Pede-se calcular: a) as frações molares dos componentes do ar; b) suas pressões parciais, ao nível do mar, onde a pressão atmosférica (pressão total) é 760 mmhg. 37) Numa mistura gasosa de N 2, CO 2 e H 2 S as pressões parciais são respectivamente 0,60 atm, 0,90 atm e 1,50 atm. Calcule: a) as frações molares de cada gás; b) as % em volume de cada gás na mistura. 34) Sabendo-se que o volume molar de um gás nas condições normais de pressão e temperatura (CNPT) é igual a 22,4 L e que R = 0,082 atm L/mol K, o maior número de moléculas está contido em 1,0 L de: a) H 2, nas CNPT b) N 2, nas CNPT c) H 2, a -73 C e 2 atm d) H 2, a 27 C e 1 atm e) uma mistura equimolar de H 2 e N 2, a 127 C e 1,5 atm 38) Uma amostra de ar foi coletada no interior do túnel Rebouças, Rio de Janeiro, para verificação do nível de poluição do seu interior. O volume do cilindro do ar coletado era igual a 0,1 m 3 e a temperatura média observada no interior do túnel foi de 27 C. A análise da amostra de ar indicou que na amostra coletada havia 1 mol de NO 2 ; 2 mols de SO 2 e 2 mols de CO. Analise as afirmativas seguintes, julgando-as como verdadeiras ou falsas. ( ) O número total de moléculas na mistura gasosa coletada é igual a 5. ( ) Supondo que os gases são ideais, pode-se afirmar que a pressão total dentro do cilindro nas condições especificadas era igual a 12,3 atm. ( ) A percentagem em massa do gás NO 2 na mistura é igual a 20%. ( ) O volume de ar amostrado, 0,1 m 3 a 27 C, corresponde a 0,15 L na temperatura de 450 K. ( ) Gás ideal é aquele que não apresenta desvios da equação de estado, ou seja, segue a equação PV = nrt. 35) Dois balões de vidro, A e B, de mesmo volume contêm ar úmido. Em ambos os balões a pressão e a temperatura são as mesmas, a única diferença sendo que no balão A a umidade relativa do ar é de 70% enquanto no balão B ela é de apenas 10%. Em relação ao conteúdo destes dois balões é errado afirmar que: a) Os dois balões contêm o mesmo número de moléculas. b) Os dois balões contêm a mesma quantidade de gás, expressa em mol. c) No balão B há maior massa de nitrogênio. d) No balão A há maior massa total de gás. e) A quantidade (mol) e a massa (grama) de vapor de água são maiores no balão A. 39) O gás de cozinha, também chamado de gás liquefeito de petróleo (GLP), é formado por 50% de propano e 50% de butano em volume. Sabendo-se que uma família domiciliada no Rio de Janeiro gastou 49,2 m 3 de GLP no mês de setembro, o número de moléculas de gás butano queimado nesse mês foi: (Dados: volume molar do butano a 27 C e 1 atm = 24,6 L) a) 6,0 10 27. b) 6,0 10 26. c) 6,0 10 25. d) 3,0 10 26. e) 3,0 10 25.
40) Uma mistura de 12 g de etano (C 2 H 6 (g)) e 2,4 g de hélio (He(g)) foi recolhida num balão de volume igual a 22,4 L mantido a 273 C. As pressões parciais em atm do C 2 H 6 (g) e do He(g) no interior do balão são, respectivamente: a) 0,5 e 0,5. d) 0,8 e 1,2. b) 0,4 e 0,6. e) 3,0 e 4,0. c) 1,6 e 2,4. DADOS: Elemento Massa atômica (u) Elemento Massa atômica (u) H 1 K 39 He 4 Ca 40 Li 7 Fe 56 B 10,8 Cu 64 C 12 Zn 65,4 N 14 As 75 O 16 Br 80 Na 23 Mo 96 Mg 24 Ag 108 Al 27 Ba 137,3 Si 28 Au 197 P 31 Hg 200,6 S 32 Pb 207 Cl 35,5 Constante de Avogadro = 6 10 23 Volume molar (CNTP) = 22,4 L/mol Volume molar (1 atm e 25 C) = 25 L/mol Constante universal dos gases: 0,082 L atm mol -1 K -1 41) Relativamente a 100 g de uma mistura gasosa que contém 64% de O 2 e 36% de H 2 em massa, a 27 C e 1 atm, a alternativa correta é: a) A mistura ocupa um volume de 72,35 L. b) A mistura apresenta composição molar 10% O2 e 90% H2. c) A massa molar média da mistura é 34. d) A pressão parcial do O2 na mistura é 0,64 atm. e) O número de mols da mistura é 2,94. 42) Um recipiente fechado contém 64 g de O 2 (g) e a pressão do gás é igual a 0,8 atm. Introduzindo-se nesse recipiente fechado 5 mol de He(g) e mantendo-se a temperatura, qual será a pressão total? a) 1,6 atm. d) 4,0 atm. b) 5,6 atm. e) 0,8 atm. c) 2,8 atm.