gases exercicios sala
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01) Um cilindro com êmbolo móvel contém 100 mL de CO2 a 1,0 atm.
Mantendo a temperatura constante, se quisermos que o volume
diminua para 25 mL, teremos que aplicar uma pressão igual a:
a) 5 atm.
b) 4 atm.
c) 2 atm.
d) 0,4 atm.
e) 0,1 atm
P1 = 1 atm
P2 = 4 atm
V1 = 100 L
P2 = ? atm
V2 = 25 L
P1 x V1 = P2 x V2
1 x 100 = P2 x 25
P2 = 100
25
02) Sem alterar a massa e a temperatura de um gás, desejamos que
um sistema que ocupa 800 mL a 0,2 atm passe a ter pressão de
0,8 atm. Para isso, o volume do gás deverá ser reduzido para:
a) 600 mL.
b) 400 mL.
c) 300 mL.
d) 200 mL.
e) 100 mL.
P1 = 0,2 atm
V1 = 800 mL
P2 = 0,8 atm
V2 = ? mL
P1 x V1 = P2 x V2
0,2 x 800 = 0,8 x V2
V2 = 200 mL
V2 = 160
0,8
03) A cada 10 m de profundidade a pressão sobre um mergulhador
aumenta de 1 atm com relação à pressão atmosférica. Sabendo-se
disso, qual seria o volume de 1 L de ar (comportando-se como gás
ideal) inspirado pelo mergulhador ao nível do mar, quando ele
estivesse a 30 m de profundidade?
1 LV =
1 atmP =
2 atmP =
3 atmP =
4 atmP =? LV =
10 m
20 m
30 m
2PV V=P 211 X X
1 4= V21 xx
V2 =1
4V2 = 0,25 L
1 4= V2x
ou 250 mL
a) 3 L.
b) 4 L.
c) 25 mL.
d) 250 mL.
e) 333 mL.
04) Um recipiente cúbico de aresta 20 cm contém um gás à pressão de
0,8 atm. Transfere-se esse gás para um cubo de 40 cm de
aresta,
mantendo-se constante a temperatura. A nova pressão do gás é
de: a) 0,1 atm.
b) 0,2 atm.
c) 0,4 atm.
d) 1,0 atm
e) 4,0 atm.
V = a 3208000 cm38 L V’ = a 3
4064000 cm 364 L
P’ x V’ = P x V
P’ x 64 = 0,8 x 8 P’ =64
6,4P’ = 0,1 atm
20 cm
20 cm
20 cm
P = 0,8 atm
T = constante
40 cm
40 cm
40 cm
P’ = ? atm
01) Um recipiente com capacidade para 100 litros contém um gás
à temperatura de 27°C. Este recipiente e aquecido até uma
temperatura de 87°C, mantendo – se constante a pressão. O
volume ocupado pelo gás a 87°C será de:
V1 = 100 L + 273 = 300 Ka) 50 litros.
b) 20 litros.
c) 200 litros.
d) 120 litros.
e) 260 litros.=100
300 360300 X V2 = 100 x 360
V2 =36000
300
T1 = 27°C
T2 = 87°CV2 = ? + 273 = 360 K
V1
T1 T2
V2
V2 = 120 L
02) Certa massa de um gás ocupa um volume de 800 mL
a – 23°C, numa dada pressão. Qual é a temperatura na
qual a mesma massa gasosa, na mesma pressão, ocupa
um volume de 1,6 L?
a) 250 K.
b) 350 K.
c) 450 K.
d) 500 K.
e) 600 K.
V1 = 800 mL
T1 = – 23°C
V2 = 1,6 L
T2 = ?
+ 273 = 250 K
= 1600 mL
V1
T1=
V2
T2
800
250
1600 800 x T2 = 250 x 1600
T2 =400000
800T2 = 500 K
01) Um recipiente fechado contém hidrogênio à temperatura
de 30°C e pressão de 606 mmHg. A pressão exercida
quando se eleva a temperatura a 47°C, sem variar o
volume será:
a) 120 mmHg.
b) 240 mmHg.
c) 303 mmHg.
d) 320 mmHg.
e) 640 mmHg. 2
T1 = 30°C
P1 = 606 mmHg
T2 = 47°C
P2 = ?
+ 273 = 303 K
+ 273 = 320 K
P1
T1=
P2
T2
606303 320
P2 = 2 x 320
P2 = 640 mmHg
02) Em um dia de inverno, à temperatura de 0°C, colocou-se uma
amostra de ar, à pressão de 1,0 atm, em um recipiente de volume
constante. Transportando essa amostra para um ambiente a 60°C,
que pressão ela apresentará?
a) 0,5 atm.
b) 0,8 atm.
c) 1,2 atm.
d) 1,9 atm.
e) 2,6 atm.
333
273
T1 = 0°C
P1 = 1 atm
T2 = 60°C
P2 = ?
+ 273 = 273 K
+ 273 = 333 K
P1
T1=
P2
T2
1273 333
273 x P2 = 1 x 333
P2 = 1,2 atm
P2 =
3) Um cilindro munido de êmbolo contém um gás ideal representado pelo ponto 1 no gráfico. A seguir o gás é submetido sucessivamente à transformação isobárica (evolui do ponto 1 para o ponto 2), isocórica (evolui do ponto 2 para o ponto 3) e isotérmica (evolui do ponto 3 para o ponto 1). Ao representar os pontos 2 e 3 nas isotermas indicadas, conclui-se que:
T (K)
2
3300 K
1
1
2010 V (L)
P (atm)
30
2
3
a) a temperatura do gás no estado 2 é 450 K.
de 1 para 2 (isobárica)
V1 V2
T1 T2
=10
300
20
10 x T2 = 20 x 300
T2
10=
6000
T2 = 600 K
b) a pressão do gás no estado 3 é 2 atm.
P = 1 atm
c) a temperatura do gás no estado 3 é 600 K.
O gás no estado 3 tem temperatura é 300 K.
d) o volume do gás no estado 2 é 10 L.
O gás no estado 2 tem volume de 20 L.
e) a pressão do gás no estado 2 é 2 atm.
01) Certa massa de gás hidrogênio ocupa um volume de 100 litros a
5 atm e – 73°C. A que temperatura essa massa de hidrogênio irá
ocupar um volume de 1000 litros na pressão de 1 atm?
a) 400°C.
b) 273°C.
c) 100°C.
d) 127°C.
e) 157°C.
V1 = 100 L
P1 = 5 atm
T1 = – 73°C
V2 = 1000 L
P2 = 1 atm
T2 = ?
+ 273 = 200 K
V1
T1=
P1 x
5 X 1
100
200
15
2=
1000
T2
V2
T2
P2 x
1 X 10005 x T2 = 2 x 1 x 1000
T2 = 2000
5T2 = 400 K – 273 = 127°C
02) Uma determinada massa de gás oxigênio ocupa um volume de 12 L a uma pressão de 3 atm e na temperatura de 27°C. Que volume ocupará esta mesma massa de gás oxigênio na temperatura de 327°C e pressão de 1 atm?
V 1 = 12 L
P 1 = 3 atm
V 2 = ?
T 2 = 327 °C
T 1 = 27 °C
P 2 = 1 atm
+ 273 = 300 K
+ 273 = 600 K
V
T=
1
1
V
T
2
2
P1 P 2 xx3 1
300
12
600
V 2300 x = 3 12 600xx
V 2 =3 12 600xx
300
21600=
300V 2
=V 2 72 L
a) 36 L.
b) 12 L.
c) 24 L.
d) 72 L.
e) 48 L.
01) Assinale a alternativa correspondente ao volume ocupado por
0,25 mol de gás carbônico (CO2) nas condições normais de
temperatura e pressão (CNTP):
a) 0,25 L.
b) 0,50 L.
c) 5,60 L.
d) 11,2 L.
e) 22,4 L.
1 mol 22,4 L
0,25 mol V
Vx x=1 0,25 22,4
V = 5,6 L
=1
0,25
22,4
V
02) Nas CNTP, o volume ocupado por 10g de monóxido de carbono
é:Dados: C = 12 u; O = 16 u.
a) 6,0 L.
b) 8,0 L.
c) 9,0 L.
d) 10 L.
e) 12 L.
=CO
M g1 mol 22,4 L
M 12 + 16
M = 28 u
28
V 10 g
22,4 28
V 10= Vx x=28 10 22,4
V =224
28= 8 L
Podemos calcular o seu valor considerando-se um dos
estados do gás nas CNTP, isto é,
T0 = 273 K, P0 = 1 atm ou 760 mmHg e
V0 = 22,4 L, assim teremos:
P V
T=
1 22,4
273
X
0,082 para 1 mol
Considerando “n” mols de gás ideal a relação é:
P V
T= nR X0,082 P x V = n x R x T
A constante universal dos gases pode ser:
R = 0,082atm . L
mol . KR = 62,3
mmHg . L
mol . Kou
01) Podemos afirmar que 5 mols de moléculas de gás oxigênio submetido a
27°C e ocupando o volume de 16,4 L exercerão uma pressão de:
a) 3,0 atm.
b) 5,0 atm.
c) 3,5 atm.
d) 7,5 atm.
e) 2,5 atm.
n = 5 mols
T = 27°C
V = 16,4 L
P = ?
+ 273 = 300 KP . V = n . R . T
P x 16,4 = 5 x 0,082 x 300
P x 16,4 = 123
123
16,4P =
P = 7,5 atmP = 7,5 atm
02) O volume ocupado por 14,2g de gás cloro (Cl2) medidos a 8,2 atm
e 727°C é de:Dado: Cl = 35,5 u
a) 1,0 litro.
b) 1,5 litros.
c) 2,0 litros.
d) 2,5 litros.
e) 3,0 litros.
m = 14,2 g
T = 727°C
V = ?
P = 8,2 atm
+ 273 = 1000 K
= 0,2 mol
8,2V =
16,4V = 2 LV = 2 L
71n =
14,2
P . V = n . R . T
8,2 x V = 0,2 x 0,082 x 1000
8,2 x V = 16,4
03) Qual a temperatura de um gás, de modo que 2,5 mol desse gás
ocupem o volume de 50 L à pressão de 1246 mmHg?
a) 250 K.
b) 300 K.
c) 350 K.
d) 400 K.
e) 450 K.
n = 2,5 mol
T = ?
V = 50 L
P = 1246 mmHg
P . V = n . R . T
1246 x 50 = 2,5 x 62,3 x T
62300 = 155,75 x T
155,75T =
62300
T = 400 KT = 400 K
V = 2 L V = 2 L
P = 1 atm P = 1 atm T = 300 K T = 300 K
Volumes IGUAIS de gases quaisquer, nas
mesmas condições de TEMPERATURA e PRESSÃO
contêm a mesma quantidade de MOLÉCULAS
01) Um balão A contém 8,8 g de CO2 e um balão B contém N2. Sabendo
que os dois balões têm igual capacidade e apresentam a mesma
pressão e temperatura, calcule a massa de N2 no balão B.
Dados: C = 12 g/mol; O = 16 g/mol; N = 14 g/mol.
balão A balão B
CO2N2
m = 8,8gm = ?
VA = VB
PA = PB
TA = TB
nA = nBmA
MA
mB
MB
8,8
44 28
=mB 8,844 28 xx
=mB246,4
44
5,6 g=mB
a) 56g.
b) 5,6g.
c) 0,56g.
d) 4,4g.
e) 2,8g.
02) (Covest-98) Em certas condições de temperatura e pressão, 10 L de
hidrogênio gasoso, H2, pesam 1 g. Qual seria o peso de 10 L de
hélio, He, nas mesmas condições?
VHe = 10 L
PHe = PH2
nHemHe
MHe
mH2
MH24
1
2
THe = TH2 = 4 12mHe X X
mHe =4
22 gmHe =
Dados: H = 1g / mol; He = 4 g / mol
VH2 = 10 L
mH2 = 1g
mHe = ?
= nH2
Muitos sistemas gasosos são formados por diversos tipos de gases e
estas misturas funcionam como se fosse um único gás
Muitos sistemas gasosos são formados por diversos tipos de gases e
estas misturas funcionam como se fosse um único gás
VAPA TA nA
GÁS AGÁS A
VBPB TB nB
GÁS BGÁS B
VP T
nT = nA + nB
MISTURAMISTURA
Podemos estudar a mistura gasosa ou relacionar a
mistura gasosa com os gases nas condições iniciais
pelas expressões
V
T=
V
T
P PA xx A
A
V
T
PB x B
B
+P . V = nT . R . T e
01) Dois gases perfeitos estão em recipientes diferentes. Um dos gases ocupa
volume de 2,0 L sob pressão de 4,0 atm e 127°C. O outro ocupa volume
de 6,0 L sob pressão de 8,0 atm a 27°C. Que volume deverá ter um
recipiente para que a mistura dos gases a 227°C exerça pressão de 10 atm?
g
gás A gás B
VA = 2,0 L
PA = 4,0 atm
TA = 127 ºCVB = 6,0 L
PB = 8,0 atm
TB = 27 ºC
V = ?
P = 10 atm
T = 227 ºC
PA . VA
TA
+PB . VB
TB
=P . V
T
TA = 400 K
TB = 300 K T = 500 K
4 . 2
400+
8 . 6
300=
10 . V
500
4 . 2
4+
8 . 6
3=
10 . V
5
2 . V = 2 + 16
V =18
2V = 9 L
02) Se o sistema representado abaixo for mantido a uma temperatura
constante e se os três recipientes possuírem o mesmo volume, após
abrirem as válvulas A e B, a pressão total nos três recipientes
será:a) 3 atm.
b) 4 atm.
c) 6 atm.
d) 9 atm..
e) 12 atm.
P V
T
x P1 V1
T1
x= +
P2 V2
T2
x
H2 He
3 9V
T
3 V V
T
3 P = 3 + 9
3 P = 12 P =12
3P = 4 atm
03) Num balão de 200 L de capacidade, mantida à
temperatura constante de 300 K,
são colocados 110 L de nitrogênio a 5,0 atm e 57ºC, 80 L
de oxigênio a 2,5 atm e
– 23ºC e 50 litros de neônio a 3,2 atm e 47ºC. A pressão
total da mistura gasosa,
em atm, é:a) 4,45 atm.
b) 5,00 atm.
c) 5,70 atm.
d) 7,50 atm.
e) 9,90 atm.
V1 = 110 L
P1 = 5,0 atm
T1 =
V2 = 80 L
P2 = 2,5 atm
T2 =
V = 200
L
P = ?
atm
T = 300
K
57°C – 23 °C330 K 250 K
P V
T
x P1 V1
T1
x= +
P2 V2
T2
x
P 200
300
x 5 110
330
x= +
2,5
250
x 80
P2
3
x 5 1
3
x= +
1
10
x 8
V3 = 50 L
P3 = 3,2 atm
T3 = 47 °C320 K
+P3 V3
T3
x
+3,2
320
x 50
+1
10
x 520 P = 50 + 24 + 1520 P =
89P =
8920
P = 4,45P = 4,45
04) Em um recipiente com capacidade para 80 L são colocados 4,06 mols de um
gás X e 15,24 mols de um gás Y, exercendo uma pressão de 6,33 atm.
Podemos afirmar que a temperatura em que se encontra essa mistura gasosa
é:
a) 300 K.
b) 320 K.
c) 150 K.
d) 273 K.
e) 540 K.
V = 80 L
P = 6,33 atm
T = ? n X = 4,06 mols
n Y = 15,24 mols
P . V = nT . R . T
n T = 19,3 mols
80 =6,33 XXX 0,082 T19,3 506,4 1,5826= X T
T506,4
1,5826= T = 320 K
05) Considere a mistura de 0,5 mol de CH4 e 1,5 mol de C2H6, contidos
num recipiente de 30 L a 300K. A pressão total, em atm, é igual a:
a) 1,64 atm.
b) 0,82 atm.
c) 0,50 atm.
d) 0,41 atm.
e) 0,10 atm.
P . V = nT . R . T
P . 30 = 2 . 0,082 . 300
P = 1,64 atm
P = 2 . 0, 82 . 30
30
É a pressão exercida por um gás, ocupando sozinho o volume da
mistura, na temperatura da mistura
P’AP’B
n TAnn B
P
T
V
Pressão parcial do gás APressão parcial do gás B
= nx TP TV x xR
P’AP’ = nx A TV x xR
P’BP’ = nx B TV x xR
A V
T=
V
T
P’ PA xx A
A
B V
T=
V
T
P’ PB xx B
BVerifica-se que:
=P P’ P’A B
+
MISTURA GASOSA
01)(UEL-PR) Considere a mistura de 0,5 mol de CH4 e 1,5 mol de C2H6,
contidos num recipiente de 30 L a 300K. A pressão parcial do CH4,
em atm, é igual a:
a) 1,64 atm.
b) 0,82 atm.
c) 0,50 atm.
d) 0,41 atm.
e) 0,10 atm.
P . V = nT . R . T
P . 30 = 0,5 . 0,082 . 300
P = 0,41 atm
P = 0,5 . 0, 82 . 30
30
m = 12 gC2H6
T = 273 K
V = 22,4 L
m = 2,4 gHe
n =12
30= 0,4 mol
He
P x 22,4 = 0,4 x 0,082 x 273C2H6
02) Uma mistura de 12 g de etano ( C2H6 ) e 2,4g de hélio (He) foi
recolhida num balão de volume igual a 22,4 L mantido a 273 K. As
pressões parciais, em atm, do C2H6 e do He no interior do balão
são, respectivamente:
a) 0,5 e 0,5.
b) 0,4 e 0,6.
c) 1,6 e 2,4.
d) 0,8 e 1,2.
e) 3,0 e 4,0.
n =2,4
4= 0,6 mol
8,95
22,4P =C2H6
P = 0,4 atmHe
P x 22,4 = 0,6 x 0,082 x 273
He13,43
22,4P = P = 0,6 atmHe
P’A
n A
P’
Tn
A
P
T
VV’
É o volume que um dos
componentes da
mistura gasosa deve
ocupar, na temperatura
da mistura, para
exercer a pressão da
mistura gasosa
Verifica-se que:
nB
P
T
V’B
nnT
V
P x V = nT x R x T
P x V’B = nB x R x T
PB . VB
TB
=P . V’B
T
ou
P x V’A = nA x R x T
PA . VA
TA
=P . V’A
T
V = V’A + V’B
LEI DE AMAGAT
01) Uma mistura gasosa contém 4 mols de gás hidrogênio, 2 mols de
gás metano exercem uma pressão de 4,1 atm, submetidos a uma
temperatura de 27°C. Calcule os volumes parciais destes dois gases.
nH2 = 4 mols
nCH4 = 2 mols
P = 4,1 atm
T = 27° C
V’ H2 = ?
V’ CH4 = ?
T = 300 K
P X VH2 = nH2 x R x T
4,1 X V’H2 = 4 x 0,082 x 300
V’H2 =4 x 0,082 x 300
4,1
V’H2 = 24 L
4,1 X V’CH4 = 2 x 0,082 x 300
V’CH4 =2 x 0,082 x 300
4,1
V’CH4 = 12 L
02) Uma mistura gasosa contém 6 mols de gás hidrogênio, 2 mols de
gás metano e ocupa um recipiente de 82 L. Calcule os volumes
parciais destes dois gases.
Podemos relacionar, também, o volume parcial
com o volume total da mistura pela
expressão abaixo
n = 6 molsH2
= 0,75
V = 82 L
xA VV’ x= A
H2 =x6
8
CH4 =x2
8
V’ = 0,75 x 82 H2= 61,5 L
CH4n = 2 mols
V’ = 0,25 x 82 = 20,5 LCH4= 0,25
A densidade absoluta de um gás é o quociente entre a
massa e o volume deste gás medidos em certa
temperatura e pressão
n=xP TV x xRM
m d=xP Tx xRMV
m
d = P x M
R x T
01) A densidade absoluta do gás oxigênio (O2) a 27ºC e 3 atm de pressão
é:
Dado: O = 16 u
a) 16 g/L.
b) 32 g/L.
c) 3,9 g/L.
d) 4,5 g/L.
e) 1,0 g/L.
=dxP
TxR
M
d = ?
MO2 = 32 u
T = 27°C
P = 3 atm
R = 0,082 atm . L / mol . K
+ 273= 300 K
3 32
0,082 300=
x
x
96
24,6= 3,9 g/L=
d =22,4
M
01) A densidade de um gás é 1,96 g/L medida nas CNTP. A massa
molar desse gás é:
a) 43,90 g / mol.
b) 47,89 g / mol.
c) 49,92 g / mol.
d) 51,32 g / mol.
e) 53,22 g / mol.
=d22,4
M1,96
M = 1,96 x 22,4
M = 43,90 g/mol
É obtida quando comparamos as densidades de dois gases,
isto é, quando dividimos as densidades dos gases, nas
mesmas condições de temperatura e pressão
Dados dois gases A e B, pode-se afirmar que a densidade
de A em relação a B é:
dM A
=M B
A , B
01) A densidade do gás carbônico em relação ao gás metano é igual a:
Dados: H = 1u; C = 12 u; O = 16 u
a) 44.
b) 16
c) 2,75.
d) 0,25
e) 5,46 CO2
CO2 , CH4
CH4
d =M CO2
CH4M
M = 2+ X 1612 3244 u.m.a.M = 4+ X 11216 u.m.a.
44
16= 2,75
Uma densidade relativa muito importante é quando
comparamos o gás com o ar atmosférico, que tem
MASSA MOLAR MÉDIA de 28,96 g/mol
dM A
=28,96
A , Ar
01) A densidade relativa do gás oxigênio (O2) em relação
ao ar atmosférico é:
Dado: O = 16 u
a) 16.
b) 2.
c) 0,5.
d) 1,1.
e) 1,43
dM
=28,96
ArO2
O2
O2 M = 2 X 16
32
32 u.m.a.
= 1,1
Uma bola de festas com um certo tempo murcha,
isto ocorre porque a bola tem poros e o gás que se
encontrava dentro da bola sai por estes poros
Este fenômeno
denomina-se de
EFUSÃO
Quando abrimos um recipiente
contendo um perfume, após certo
tempo sentimos o odor do perfume
Isso ocorre porque algumas moléculas do
perfume passam para a fase gasosa e se
dispersam no ar chegando até nossas
narinas
Esta dispersão recebe o nome de
DIFUSÃO
A velocidade de difusão e de efusão é dada pela
LEI DE GRAHAM
que diz:
A velocidade de difusão e de efusão de um gás é
inversamente proporcional à raiz quadrada de sua densidade
=v
vA
B d
d B
A
Nas mesmas condições de temperatura e pressão a relação entre
as densidades é igual à relação entre suas massas molares, então:
=v
vA
B M
M B
A
01) A velocidade de difusão do gás hidrogênio é igual a 27 km/min, em
determinadas condições de pressão e temperatura. Nas mesmas
condições, a velocidade de difusão do gás oxigênio em km/h é de:
Dados: H = 1 g/mol; O = 16 g/mol.
a) 4 km/h.
b) 108 km/h.
c) 405 km/h.
d) 240 km/h.
e) 960 km/h.
=v
vH2
O2M
M O2
H2
vH2 =27 km/min=27 km / (1/60) h
vO2= ?
O2 M = 2 X 1632 u.m.a.H2 M = 2 X 12 u.m.a.
27 x 60
vO2
=32
2164 vO2 27 x 604 =x
vO2 16204 =x vO2
1620
4= = 405 km/h
02) ( Mackenzie – SP ) Um recipiente com orifício circular contém os
gases y e z. O peso molecular do gás y é 4,0 e o peso molecular do
gás z é 36,0. A velocidade de escoamento do gás y será maior em
relação à do gás z:
a) 3 vezes
b) 8 vezes
c) 9 vezes
d) 10 vezes
e) 12 vezes
=v
v
M
M
vv y z=
=
3
93
x
M
My
z =
4 u
36 u
y
z
z
y4
36