Equação de Clapeyron - lista de exercícios 1 (Prof Brasil)

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Equação de Clapeyron 
 
1. (Unesp 91) Os hidretos de metais alcalinos-terrosos reagem com água para produzir hidrogênio gasoso, 
além do hidróxido correspondente. Por isso, tais hidretos podem ser utilizados para inflar salva vidas ou 
balões. 
Escreva a equação química balanceada e calcular a volume de hidrogênio produzido a 27°C e 1,00 
atmosfera, produzido pela reação de 84,0g de hidreto de cálcio, CaH2 com água. 
Massas atômicas: Ca = 40; H = 1; O = 16. 
Constante Universal dos gases: 0,0821 L.atm/mol.K. 
 
2. (Ufscar 2003) Em uma aula de laboratório de química, um aluno montou a seguinte aparelhagem: 
 
 
 
No frasco de Kitassato (A) foram colocados 32,7 g de zinco metálico e no funil de separação (B) foi 
adicionada solução de ácido clorídrico concentrado. Ao abrir cuidadosamente a válvula do funil, o ácido 
reagiu com o zinco, produzindo um gás que foi coletado em tubos de ensaios contendo água destilada 
dentro de cuba cheia de água. 
 
a) Considere que o zinco reage completamente com o ácido clorídrico em excesso e que não há perda na 
coleta do gás. Escreva a equação balanceada da reação química e calcule o volume, em litros, de gás a 
300 K e 0,82 atm de pressão. 
 
b) O gás produzido é praticamente insolúvel em água. Justifique essa propriedade. 
 
Dados: Zn = 64,5 g/mol; equação dos gases ideais: PV = nRT; R = 0,082 atm.L.mol-1.K-1 
 
3. (Unesp 91) Uma mistura de 4,00 g de H2 gasoso com uma quantidade desconhecida de He gasoso é 
mantida nas condições normais de pressão e temperatura. 
Se uma massa de 10,0 g de H2 gasoso for adicionada à mistura, mantendo-se as condições de pressão e 
temperatura constantes, o volume dobra. 
Calcule a massa de He gasoso presente na mistura. 
 
Massas atômicas: H = 1; He = 4. 
Constante universal dos gases = 0,0821 Latm/molK. 
Volume ocupado por um mol de gás nas condições normais de pressão e temperatura = 22,4 litros. 
 
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4. (Unicamp 92) 1,0 litro de nitrogênio líquido, N2 (líq), foi colocado num recipiente de 30,0 litros, que foi 
imediatamente fechado. Após a vaporização do nitrogênio líquido, a temperatura do sistema era 27°C. 
Dados: densidade do N2 (líq) a -196°C = 0,81 g/cm3; 
massa molar do N2 = 28 g/mol; R=0,082 atm.L/K.mol. 
a) Qual a massa de nitrogênio colocada no recipiente? 
 
b) Qual a pressão final dentro do recipiente? Considere que a pressão do ar, originalmente presente no 
recipiente, é de 1,0 atm. 
 
5. (Unicamp 94) Uma garrafa de 1,5 litros, indeformável e seca, foi fechada por uma tampa plástica. A 
pressão ambiente era de 1,0 atmosfera e a temperatura de 27°C. Em seguida, essa garrafa foi colocada ao 
sol e, após certo tempo, a temperatura em seu interior subiu para 57°C e a tampa foi arremessada pelo 
efeito da pressão interna. 
a) Qual era a pressão no interior da garrafa no instante imediatamente anterior à expulsão da tampa 
plástica? 
 
b) Qual é a pressão no interior da garrafa após a saída da tampa? Justifique. 
 
6. (Unitau 95) Qual a massa molecular de 45g de uma substância gasosa que está dentro de um 
recipiente de 3 litros a uma pressão de 5atm e a uma temperatura de 27°C? 
Dado: R = 0,082 atm.L/mol.K 
 
7. (Pucsp 95) Para a realização de um experimento, será necessário encher de gás um balão de 16,4L que 
a 127°C suporta a pressão máxima de 2,0atm. Nestas condições, a quantidade mais adequada para 
encher o balão é: 
Dados: H=1, C=12, 0=16 e S=32, R=0,082(atm. L. K-1. mol-1) 
a) 10g de hidrogênio. 
b) 24g de metano. 
c) 45g de etano. 
d) 64g de dióxido de enxofre. 
e) 78g de acetileno (etino). 
 
8. (Ufjf 2002) Uma das aplicações da equação de Clapeyron (PV = nRT) é para determinação da massa 
molar dos gases. A medida da densidade de uma certa amina gasosa, a 277 K e 0,5 atm forneceu o valor 
de 0,7g/L. A amina em questão é: 
(Obs.: considere R = 0,08 atm.L/mol.K). 
a) metilamina. 
b) etilamina. 
c) fenilamina. 
d) metil-fenilamina. 
e) etil-fenilamina. 
 
9. (Fei 95) Em um aparelho gasométrico, cheio de solução permanganato de potássio – KMnO4, em meio 
ácido, introduzindo-se exatamente 10mL de água oxigenada – H2O2 comercial. A uma temperatura de 
20°C e uma pressão de 750mmHg desprendeu-se 5mL de oxigênio. A massa de oxigênio liberada é igual a: 
Massa atômica: O = 16u ; R = 62,34 mmHgL/MolK ou 0,082 atmL/Mol K 
a) 0,0071 g 
b) 0,0033 g 
c) 0,00657 g 
d) 0,1522 g 
e) 6,57 g 
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10. (Cesgranrio 94) Um funileiro usa um maçarico de acetileno para soldar uma panela. O gás acetileno é 
obtido na hora, através da seguinte reação química: 
CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2 
Qual a massa aproximada de carbureto de cálcio (CaC2) que será necessária para obter 12,3L de acetileno 
(C2H2) a 1atm e 27°C? 
Dados: Ca = 40 ; C = 12 
R = 0,082 atm.L.mol-1.K-1 
a) 8 g 
b) 16 g 
c) 24 g 
d) 32 g 
e) 48 g 
 
11. (Cesgranrio 95) Um cilindro rígido contém 1400g de nitrogênio puro. Aberto na atmosfera, a 27°C e 
1atm, até esgotar todo o conteúdo, o volume de N‚ liberado terá sido de: 
(N = 14; R = 0,082 atm. L /K.mol) 
a) 110,7 L. 
b) 1119,3 L. 
c) 1230 L. 
d) 2240 L. 
e) 2460 L. 
 
GABARITO 
1. CaH2 + 2H2O → Ca(OH)2 + 2H2 
V = 98,52L 
 
2. a) A equação que representa a reação química é: 
 Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl2(s) + H2(g) 
64,5 g----------------------------------------1 mol 
32,7 g----------------------------------------n(H2) 
 n(H2) = 0,507 mol 
P.V = n . R . T 
0,82 . V = 0,507 . 0,082 . 300 
V = 15,21 L 
b) Como podemos observar na equação do item a, o gás produzido é o H2 (hidrogênio). Este gás é apolar, 
como a água é polar as duas substâncias tem dificuldade em se misturar, além disso o hidrogênio não 
reage com a água. 
 
3. m = 12 g; 
4. a) m = 810 g; b) P = 23,72 atm; 
5. a) P = 1,1 atm; b) P = 1,0 atm; 
6. MM = 73,8 u; 
7. [D]; 
8. [A]; 
9. [C]; 
10. [D]; 
11. [C] 
 
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