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Química – Frente 3 - Lista de exercícios - GASES Prof.Thati 1 1. (Unicamp 2020) O 2CO dissolvido em bebidas carbonatadas, como refrigerantes e cervejas, é o responsável pela formação da espuma nessas bebidas e pelo aumento da pressão interna das garrafas, tornando-a superior à pressão atmosférica. O volume de gás no “pescoço” de uma garrafa com uma bebida carbonatada a 7 C é igual a 24 ml, e a pressão no interior da garrafa é de 52,8 10 Pa. Trate o gás do “pescoço” da garrafa como um gás perfeito. Considere que a constante universal dos gases é de aproximadamente 8 J mol K e que as temperaturas nas escalas Kelvin e Celsius relacionam-se da forma T(K) 0( C) 273.= + O número de moles de gás no “pescoço” da garrafa é igual a a) 51,2 10 . b) 33,0 10 . c) 11,2 10 .− d) 33,0 10 .− 2. (Unicamp 2020) Balões de Mylar metalizados são bastante comuns em festas, sendo comercializados em lojas e parques. Ascendem na atmosfera quando preenchidos com gás hélio e só murcham definitivamente se apresentarem algum vazamento. Imagine que um cliente tenha comprado um desses balões e, após sair da loja, retorna para reclamar, dizendo: “não bastasse a noite fria que está lá fora, ainda tenho que voltar para trocar o balão com defeito”. O vendedor da loja, depois de conversar um pouco com o cliente, sugere não trocá-lo e afirma que o balão está a) como saiu da loja; garante que estará normal na casa do cliente, pois as moléculas do gás irão aumentar de tamanho, voltando ao normal num ambiente mais quente. b) como saiu da loja; garante que não há vazamento e que o balão estará normal na casa do cliente, considerando que o gás irá se expandir num ambiente mais quente. c) murcho; propõe enchê-lo com ar, pois o balão é menos permeável ao ar, o que garantirá que ele não irá murchar lá fora e, na casa do cliente, irá se comportar como se estivesse cheio com hélio. d) murcho; propõe enchê-lo novamente com hélio e garante que o balão não voltará a murchar quando for retirado da loja, mantendo o formato na casa do cliente. 3. (Enem 2020) As panelas de pressão reduzem o tempo de cozimento dos alimentos por elevar a temperatura de ebulição da água. Os usuários conhecedores do utensílio normalmente abaixam a intensidade do fogo em panelas de pressão após estas iniciarem a saída dos vapores. Ao abaixar o fogo, reduz-se a chama, pois assim evita-se o(a) a) aumento da pressão interna e os riscos de explosão. b) dilatação da panela e a desconexão com sua tampa. c) perda da qualidade nutritiva do alimento. d) deformação da borracha de vedação. e) consumo de gás desnecessário. 4. (Upf 2018) Tendo por referência a reação química não balanceada 2(g) 2(g) 2 5(s)C O C O+ → qual é o volume de oxigênio necessário para reagir com todo o cloro, considerando-se que se parte de 20 L de cloro gasoso medidos em condições ambientes de temperatura e pressão? (Considere volume molar de 125 L mol− nas CATP) a) 20 L. b) 25 L. c) 50 L. d) 75 L. e) 100 L. 5. (Ufrgs 2018) A decomposição térmica do ácido nítrico na presença de luz libera 2NO de acordo com a seguinte reação (não balanceada). 3(aq) 2 ( ) 2(g) 2(g)HNO H O NO O→ + + Assinale a alternativa que apresenta o volume de gás liberado, nas CNTP, quando 6,3 g de 3HNO são decompostos termicamente. Dados: H 1; N 14; O 16.= = = a) 2,24 L b) 2,80 L c) 4,48 L d) 6,30 L e) 22,4 L 6. (Mackenzie 2018) Uma amostra de 20 g de um gás ideal foi armazenada em um recipiente de 15,5 L, sob pressão de 623 mmHg, a uma temperatura de 37 C. Dentre os gases elencados abaixo, aquele que podia representar esse gás ideal é: Dados: - massas molares 1(g mol )− H 1, C 12, N 14, O 16, Ar 40= = = = = - constante universal dos gases ideais 1 1(mmHg L mol K ) 62,3− − = a) gás hidrogênio. b) gás carbônico. c) gás argônio. d) gás etano. e) gás nitrogênio. 7. (G1 - ifsul 2017) Supondo um comportamento de gás ideal, a opção que indica, aproximadamente, a massa em gramas, de 1,12 L de 3NH nas CNTP é a) 0,85 g. b) 1,50 g. c) 8,50 g. d) 22,4 g. 8. (Acafe 2017) Baseado nos conceitos sobre os gases analise as afirmações a seguir. I. Doze gramas de gás hélio ocupam o mesmo volume que 48 g de gás metano, ambos nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP). II. Em um sistema fechado para proporcionar um aumento na pressão de uma amostra de gás numa transformação isotérmica é necessário diminuir o volume desse gás. III. Em um recipiente fechado existe 1mol do gás A mais uma certa quantidade mol do gás B, sendo que a pressão total no interior do recipiente é 6 atm. Se a pressão parcial do gás A no interior do recipiente é 2 atm a quantidade do gás B é 3 mol. Dados: C :12 g mol; H :1g mol; He : 4 g mol Assinale a alternativa correta. a) Todas as afirmações estão corretas. b) Todas as afirmações estão incorretas. c) Apenas I e II estão corretas. d) Apenas a I está correta. 9. (Uece 2017) A massa de 7,9 g de um gás ocupa um volume 2 de 4,5 litros a 27 C e 1 atmosfera. Após calcular a massa molecular aproximada desse gás, pode-se afirmar corretamente que se trata do a) propano. b) dióxido de carbono. c) dióxido de enxofre. d) dióxido de nitrogênio. 10. (G1 - ifsp 2017) Um cilindro hermeticamente fechado, cuja capacidade é de 2 litros, encerra 5 kg de nitrogênio 2(N ). Assinale a alternativa que apresenta o volume contido neste cilindro ao ser liberado para a atmosfera nas CNTPs. Dados: volume molar 22,4 L;= 2N MM 28 g mol= a) 2.000 L. b) 4.000 L. c) 1.120 L. d) 5.000 L. e) 1.000 L. Gabarito: Resposta da questão 1: [D] 6 3 2 5 5 2 1 1 1 1 T 7 C 273 280K V 24 mL 24 10 m 1Pa 1N m P 2,8 10 Pa 2,8 10 N m 1J N m R 8J K mol 8 N m K mol − − − − − − − = + = = = = = = = = = Aplicando a equação de estado de gases ideais, vem: 5 2 6 3 1 1 5 2 6 3 5 6 1 1 3 P V n R T 2,8 10 N m 24 10 m n 8 N m K mol 280 K 2,8 10 N m 24 10 m n 0,03 10 10 mol 8 N m K mol 280 K n 3,0 10 mol − − − − − − − − − − = = = = = Resposta da questão 2: [B] Como a temperatura do lado de fora da loja é menor do que do lado de dentro, o gás hélio sofre contração e o balão murcha. Quando o cliente voltar para um ambiente mais quente do que aquele do lado de fora da loja, o gás hélio voltará a expandir. Resposta da questão 3: [E] Uma vez atingida a temperatura de ebulição da água, não há necessidade de se aumentar a quantidade de vapor expulso da panela através da válvula de escape (aumento de pressão), por isso, diminui-se a intensidade do fogo. Resposta da questão 4: [C] Balanceando a equação, vem: 2(g) 2(g) 2 5(s)2 C 5 O 2 C O 2 25 L + ⎯⎯→ 5 25 L 20 L 2 2 2 O O O V 20 L 5 25 L V 2 25 L V 50 L = = Resposta da questão 5: [B] 3HNO 1 1 1 14 3 16 63= + + = Balanceando a equação, vem: 1 3(aq) 2 ( ) 2(g) 2(g)2 2,5 mol 2,5 22,4 56 L 2 HNO H O 2 NO O 2 63 g = = → + + 56,0 L 6,3 g V 6,3 g 56,0 L V 2 63 g V 2,80 L = = Resposta da questão 6: [C] 2 2 2 6 2 1 1 Ar H 2; CO 44; Ar 40; C H 30; N 28. T 37 273 310 K m P V R T M 20 g 623 mmHg 15,5 L 62,3 mmHg L mol K 310 K M M 40 g mol M 40 g mol (gás argônio) − − = = = = = = + = = = = = Resposta da questão 7: [A] P V n R T = Na CNTP (P 1atm= e T 273 K)= 1 1,12 n 0,082 273 n 0,05 mol m n MM m 0,05 17 0,85 g = = = = = 3 Resposta da questão 8: [C][I] Correta. Doze gramas de gás hélio ocupam o mesmo volume que 48 g de gás metano, ambos nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP). 4 4 4 He He He CH CH CH m 12 n 3 mols M 4 m 48 n 3 mols M 16 3 mols : 3 mols 3 volumes : 3 volumes (nas mesmas condições de P e T) = = = = = = [II] Correta. Em um sistema fechado para proporcionar um aumento na pressão de uma amostra de gás numa transformação isotérmica é necessário diminuir o volume desse gás. P V constante (T constante; P e V são grandezas inversamente proporcionais) P V constante = = = [III] Incorreta. Em um recipiente fechado existe 1mol do gás A mais uma certa quantidade mol do gás B, sendo que a pressão total no interior do recipiente é 6 atm. Se a pressão parcial do gás A no interior do recipiente é 2 atm a quantidade do gás B é 2 mol. A B A A B B B B n n n p n P n 2 1 1 1 6 1 n 3 1 n 1 n 3 n 2 mol = + = = = + + + = = Resposta da questão 9: ANULADA Questão anulada no gabarito oficial. A questão foi anulada, pois tem como resposta um valor incoerente para a massa molecular do gás. Aplicando a equação de estado de um gás Ideal, vem: 1 1 1 1 P V n R T; T 27 273 300 K m P V R T M 7,9 g 1atm 4,5 L 0,082 atm L mol K 300 K M 1atm 4,5 L M 7,9 g 0,082 atm L mol K 300 K M 0,023155294 g mol MM 0,023 u valor incoerente com as alternativas. − − − − = = + = = = = = Para chegarmos, aproximadamente, a um dos valores das alternativa