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Questão 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 1,000 atm 0,099 atm 9,90 atm 99,9 atm Respondido em 12/04/2022 21:47:42 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 Questão 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 1,00 atm 2,97 atm 0,29 atm 3,07 atm Respondido em 12/04/2022 21:49:53 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 Questão Um gás é aquecido a volume constante. A pressão exercida pelo gás sobre as paredes do recipiente aumenta porque: as moléculas passam a se chocar com maior freqüência com as paredes do recipiente. a distancia média entre as moléculas aumenta. a perda de energia cinética das moléculas nas colisões com a parede aumenta. a distância entre as partículas do gás dimunui a massa específica das moléculas aumenta com a temperatura. Respondido em 12/04/2022 21:51:33 Explicação: A pressão do gás é determinada pelo impacto das partículas de gás na parede do reciente em que está contido. Logo, com o aumento da temperatura, as as moléculas se movimentam mais e passam a se chocar com maior freqüência com as paredes do recipiente. 4 Questão 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, II e IV II e IV I, II e III I e III I, III e IV Respondido em 12/04/2022 21:52:49 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 Questão 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 5,48 3,14 1,17 6,06 Respondido em 12/04/2022 21:53:23 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 Questão A matéria se apresenta em três estados físicos: sólido, líquido e gasoso. Em relação aos estados físicos da matéria, pode-se afirmar: Os líquidos tem forma e volume variáveis A força de atração entre as moléculas dos materiais no estado líquido é mais intensa que no estado sólido. As partículas que constituem um material sólido estão bem organizadas e interagem fortemente umas com as outras. O estado gasoso é o mais organizado. Os sólidos possuem forma indefinida. Respondido em 12/04/2022 21:53:41 Explicação: O sólido é o estado da matéria com menor energia cinética e onde as interações entre as moléculas são mais efetivas. 7 Questão 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 0,1 mol 10 moles 0,2 mol 0,01 mol 1 mol Respondido em 12/04/2022 21:55:07 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 Questão De acordo com a lei de Boyle, para aumentar a pressão de uma amostra gasosa numa transformação isotérmica, é necessário: Aumentar a temperatura. Aumentar o volume. Diminuir a massa de gás. Diminuir o volume. Diminuir a temperatura Respondido em 12/04/2022 21:55:28 Explicação: Segundo a Lei de Boyle, o aumento da pressão de um sistema submetido, a temperatura constante, se dá pela redução do volume
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