FÍSICO-QUÍMICA APLICADA À FARMÁCIA - ( temperatura, Lei de Boyle, Johannes van der Waals )

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FÍSICO-QUÍMICA APLICADA À FARMÁCIA
	
		Lupa
	 
	Calc.
	
	
	 
	 
	 
	 
	SDE4512_A2_202007335457_V1
	
	
	
	
		Aluno: SIMONY SILVA NICOLAU
	Matr.: 202007335457
	Disc.: FISI-QUÍ APLIC A FAR 
	2022.1 - F (G) / EX
		Prezado (a) Aluno(a),
Você fará agora seu TESTE DE CONHECIMENTO! Lembre-se que este exercício é opcional, mas não valerá ponto para sua avaliação. O mesmo será composto de questões de múltipla escolha.
Após responde cada questão, você terá acesso ao gabarito comentado e/ou à explicação da mesma. Aproveite para se familiarizar com este modelo de questões que será usado na sua AV e AVS.
	
	 
		
	
		1.
		É sabido que 1,000 mol de um gás perfeito ou ideal confinado em um volume de 22,4 L a 0,0 ºC, exerceria uma pressão de 1,000 atm. Utilizando da equação dos gases reais desenvolvida pelo cientista Johannes van der Waals, qual seria a pressão exercida por 1,000 mol de gás Cl2(g) em 22,4 L a 0,0 ºC?
Dados:
R = 0,0821 L atm/mol K
a = 6,49 L2 atm/mol2 e b = 0,0562 L/mol para o gás Cl2(g)
	
	
	
	0,990 atm
	
	
	99,9 atm
	
	
	9,90 atm
	
	
	0,099 atm
	
	
	1,000 atm
	
Explicação:
Utilizando os dados das constantes a e b para o gás Cl2 e a equação de van der Waals para os gases reais, temos:
P = (nRT/V - nb) - (n2a/V2)
P = [(1,000 mol)(0,0821 L atm/mol K)(273 K)/(22,4 L - (1,000 mol)(0,0562 Lmol-1)] - [(1,000mol)2(6,49L2/mol)/(22,4L)2]
P = (22,41/22,34) -  (6,49/501,76)
P = 1,003 - 0,013
P = 0,990 atm
	
	
	
	 
		
	
		2.
		Diante de uma amostra de 1,000 mol de gás dióxido de carbono (CO2) confinada em um recipiente de volume igual a 3,000 L a 0,0 ºC, determine qual a pressão exercida por esse gás nas condições ideal e real. Em seguida, assinale a alternativa que apresenta a diferença entre as pressões exercidas pelo CO2(g) nas condições ideal e real.
Dados:
R = 0,0821 L atm/mol K
a = 3,59 L2 atm/mol2 e b = 0,0427 L/mol para o gás CO2(g)
	
	
	
	7,47 atm
	
	
	3,07 atm
	
	
	0,29 atm
	
	
	2,97 atm
	
	
	1,00 atm
	
Explicação:
Considerando como gás ideal: PV = nRT
P = nRT/V
P = (1,000 mol)( 0,0821 L atm/mol K)(273 K)/3,000 L
P = 22,41/3,000 = 7,47 atm
P = 7,47 atm
Utilizando os dados das constantes a e b para o gás CO2 e a equação dos gases reais de van der Waals, temos:
 
P=(nRT/V-nb)- (n2a/V2)
P={(1,000 mol)(0,0821L atm/mol K)(273 K)/[3,000 L-(1,000 mol)(0,0427Lmol)]}- {[(1,000mol)2(3,59L2mol)]/(3,000 L)2}
P=22,412,957- 3,599
P=7,579-0,399
P=7,18 atm
A diferença entre as pressões ideal e real é, portanto, 7,47 atm ¿ 7,18 atm = 0,29 atm.
	
	
	
	 
		
	
		3.
		A pressão de vapor de uma gasolina é um importante parâmetro de especificação porque define perdas por evaporação no armazenamento, no transporte e manuseio do combustível. Quais das cidades presentes na tabela devem possuir a maior pressão de vapor para uma mesma amostra de gasolina?
 
	
	
	
	Belo Horizonte e João Pessoa
	
	
	 Moscou e Curitiba
 
	
	
	Macapá e João Pessoa
 
	
	
	Curitiba e Belo Horizonte
 
	
	
	Macapá e Miami
 
	
Explicação:
Para que a pressão de vapor da gasolina aumente, é necessário elevar a temperatura a que ela está sendo submetida. Assim, ela apresentará maior pressão de vapor em Macapá e Miami porque essas cidades possuem maior temperatura média anual de acordo com a tabela fornecida.
	
	
	
	 
		
	
		4.
		A maior parte dos seres vivos é constituída por água, responsável por 70 a 85% de sua massa. Considere as afirmativas abaixo relacionadas às propriedades físico-químicas da água.
I) A molécula de água é polarizada, ou seja, apesar de ter carga elétrica total igual a zero, possui carga elétrica parcial negativa na região do oxigênio e carga elétrica parcial positiva na região de cada hidrogênio.
II) Na água em estado líquido, a atração entre moléculas vizinhas cria uma espécie de rede fluida, em contínuo rearranjo, com pontes de hidrogênio se formando e se rompendo a todo momento.
III) A tensão superficial está presente nas gotas de água, sendo responsável pela forma peculiar que elas possuem.
IV) O calor específico é definido como a quantidade de calor absorvida durante a vaporização de uma substância em seu ponto de ebulição.
Assinale a alternativa que contenha todas as afirmativas CORRETAS.
	
	
	
	 I, III e IV
	
	
	 I e III
 
	
	
	 II e IV
 
	
	
	I, II e IV
 
	
	
	 I, II e III
 
	
Explicação:
A IV está eraada porque o calor específico é a quantidade de calor que deve ser fornecida a 1g de certo material para que sua temperatura se eleve em 1°C.
	
	
	
	 
		
	
		5.
		Considere 300g de SO2 nas seguintes condições: p = 30 bar e T = 473 K. Calcule o volume ocupado por este gás, considerando-o um gás real.
Dados:  R = 8,31 J/mol.K, 1 bar = 105 Pa, a = 0,678 J.m3 /mol2 e b = 5,64x10-5 m3 /mol
	
	
	
	5,80
	
	
	6,06
	
	
	5,48
	
	
	3,14
	
	
	1,17
	
Explicação:
O volume ocupado pelo gás poderá ser obtido resolvendo-se a equação cúbica em V, que resultar do desenvolvimento da equação de van der Waals, (p + a/V2 )(V - b) = RT.
Como esta forma da equação vale para um mol do gás, determinar-se-á primeiro seu volume molar.
Multiplicando entre si os dois termos do primeiro membro e também ambos os membros da equação por V2 , obtém-se:
pV3 + aV - pV2 - ab = RTV2 , ou pV3 - (bp + RT)V2 + aV - ab = 0.
Esta é a equação de van der Waals, na forma cúbica explícita em V.
A substituição dos dados [p = 30 bar = 30x105 Pa, T = 473 K, R = 8,31 J/mol.K, a = 0,678 J.m3 /mol2 e b = 5,64x10-5 m3 /mol], produz: 3x106 V3 - 4,1x103 V2 + 0,678V - 3,82x10-5 = 0 que vem a ser a equação a resolver.
É claro que esta equação pode ser imediatamente reduzida a um grau inferior, pois o termo constante (3,82x10-5) é absolutamente desprezível diante dos outros coeficientes.
A equação do segundo grau, resultante, é: 3x106 V2 - 4,1x103 V + 0,678 = 0 cujas raízes são: 1,17x10-3 e 0,193x10-3.
À segunda raiz corresponde um volume excessivamente pequeno, incompatível com o estado do gás.
O volume molar do gás é, portanto: V = 1,17x10-3 m3 /mol = 1,17 litro/mol.
Para as 300 g de dióxido de enxofre, tem-se: V = 1,17n = 1,17(m/M) = 1,17x300/64,0 = 5,48 litros.
	
	
	
	 
		
	
		6.
		 A matéria se apresenta em três estados físicos: sólido, líquido e gasoso. Em relação aos estados físicos da matéria, pode-se afirmar:
	
	
	
	 A força de atração entre as moléculas dos materiais no estado líquido é mais intensa que no estado sólido.
	
	
	O estado gasoso é o mais organizado.
	
	
	Os líquidos tem forma e volume variáveis
	
	
	Os sólidos possuem forma indefinida.
	
	
	As partículas que constituem um material sólido estão bem organizadas e interagem fortemente umas com as outras.
 
	
Explicação:
O sólido é o estado da matéria com menor energia cinética e onde as interações entre as moléculas são mais efetivas.
	
	
	
	 
		
	
		7.
		O volume recolhido de um gás em um recipiente adequado, a 25 0C, foi de 250 mL, a uma pressão de 1 atm. Indique a opção que mostra o número de moles de gás produzido no experimento, considerando que o gás comporta-se idealmente.
Dados:   R=0,082 atm.L.mol-1.K-1               1000 mL = 1 L
 
	
	
	
	0,2 mol
	
	
	0,01 mol
 
	
	
	1 mol
	
	
	10 moles
	
	
	0,1 mol
 
	
Explicação:
P.V = n . R .T                                          T = 25 +273 = 298K              V = 250mL/1000= 0,25L
1. 0,25 = n . 0,08206. 298
n= 1. 0,25/ (0,08206.298) = 0,01mol
	
	
	
	 
		
	
		8.
		De acordo com a lei de Boyle, para aumentar a pressão de uma amostra gasosa numa transformação isotérmica, é necessário:
	
	
	
	 Diminuir a massa de gás.
	
	
	Aumentar o volume.
	
	
	Diminuir a temperatura
	
	
	 Diminuir o volume.
	
	
	 Aumentar a temperatura.
 
	
Explicação:
Segundo a Lei de Boyle, o aumento da pressão de um sistema submetido, a temperatura constante, se dá pela redução do volume