TERMODINAMICA QUIMICA I

Prévia do material em texto

INSTITUTO FEDERAL DO CEARÁ QUÍMICA − PROF. SÉRGIO MATOS 
 
• Resolução da Avaliação 1.1 
 
Dados: 
1 atm = 760 mmHg = 760 torr = 1,01325 bar 
= 1,01325105 Pa = 101,325 kPa = 10,33mH2O 
R = 8,314 J·mol–1·K–1 = 1,987 cal·mol–1·K–1 
= 0,082 atm·L·mol–1·K–1 = 62,4 mmHg·L·mol–1·K–1 
Massas molares: H=1u, C=12u, N=14u, O=16u, Cd=112,4u. 
 
01. (2 pontos) Considere uma sala medindo 10m5m3m a 25°C e 
748torr. A umidade relativa do ar no local é de 60%. A pressão de 
vapor saturante da água a 25°C é 23,8torr. Admita que o ar seco seja 
formado por 80% de nitrogênio e 20% de oxigênio, em volume. 
Determine: 
A) A massa de vapor d’água no ar da sala. 
B) A densidade do ar úmido no local. 
➢ Solução: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 INSTITUTO FEDERAL DO CEARÁ QUÍMICA − PROF. SÉRGIO MATOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
02. (2 pontos) A análise elementar de certo composto revela que é 
formado por 42,9% de carbono, 2,4% de hidrogênio, 16,7% de 
nitrogênio e o restante de oxigênio, em massa. Na fase gasosa, uma 
amostra desse composto gasta um tempo 2,291 vezes maior que o 
tempo gasto por uma amostra de oxigênio, de mesmo volume e nas 
mesmas condições operacionais. Determine para esse composto: 
A) A massa molar. 
B) A fórmula molecular. 
➢ Solução: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 INSTITUTO FEDERAL DO CEARÁ QUÍMICA − PROF. SÉRGIO MATOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
03. (2 pontos) O cádmio pode ser oxidado pelo ácido nítrico diluído 
de acordo com a equação química: 
3Cd(s) + 8HNO3(aq) → 3Cd(NO3)2(aq) + 4H2O(l) + 2NO(g) 
Uma amostra de cádmio contendo 5% de impurezas inertes foi 
tratada pelo ácido nítrico em excesso. O gás produzido foi recolhido 
sobre água a 20°C e pressão barométrica de 0,98atm. O volume 
gasoso mediu 285mL e o nível da água no frasco coletor ficou 21cm 
acima do nível externo, no equilíbrio. A 20°C a pressão máxima de 
vapor da água é 2,33kPa. Determine: 
A) A pressão parcial do óxido nítrico (NO) no frasco coletor. 
B) A massa da amostra bruta (contendo impurezas) de cádmio. 
➢ Solução: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 INSTITUTO FEDERAL DO CEARÁ QUÍMICA − PROF. SÉRGIO MATOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 INSTITUTO FEDERAL DO CEARÁ QUÍMICA − PROF. SÉRGIO MATOS 
 
04. (2 pontos) Em um recipiente indeformável com capacidade para 
500L e mantido a 400K são adicionados 10L de butano gasoso, 
medidos a 300K e 1,5atm, além de 600L de ar, medidos a 320K e 
1atm. Ocorre a combustão completa formando produtos gasosos. 
Considere o ar formado por 80% de nitrogênio e 20% de oxigênio 
em volume. Calcule: 
A) A pressão total da mistura após a reação. 
B) A pressão parcial do nitrogênio na mistura final. 
➢ Solução: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 INSTITUTO FEDERAL DO CEARÁ QUÍMICA − PROF. SÉRGIO MATOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
05. (2 pontos) As constantes de van der Waals para o dióxido de 
carbono são: 
a = 3,59atmL2mol−2 e b = 0,0430Lmol−1 
Usando a equação de van der Waals, determine com uma precisão de 
três algarismos significativos: 
A) A pressão exercida por 66,0g de dióxido de carbono em um 
recipiente de 3,00L a 250K. 
B) O volume ocupado por 13,2g de dióxido de carbono a 32,0atm e 
250K. 
 
 
 
➢ Solução: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 INSTITUTO FEDERAL DO CEARÁ QUÍMICA − PROF. SÉRGIO MATOS