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560 UNIDADE 9 | GASES 15. (PUC-SP) Um cilindro de 8,2 L de capacidade con- tém 320 g de gás oxigênio a 27 °C. Um estudante abre a válvula do cilindro, deixando escapar o gás até que a pressão seja reduzida para 7,5 atm. Supondo-se que a temperatura permaneça cons- tante, a pressão inicial no cilindro e a massa de gás liberada serão, respectivamente: (Dado: O 5 16.) a) 30 atm e 240 g. b) 30 atm e 160 g. c) 63 atm e 280 g. d) 2,7 atm e 20 g. e) 63 atm e 140 g. 16. (Unicamp-SP) Bebidas gaseificadas apresentam o inconveniente de perderem a graça depois de abertas. A pressão do CO 2 no interior de uma gar- rafa de refrigerante, antes de ser aberta, gira em torno de 3,5 atm, e é sabido que, depois de aber- ta, ele não apresenta as mesmas características iniciais. Considere uma garrafa de refrigerante de 2 litros, sendo aberta e fechada a cada 4 horas, retirando-se de seu interior 250 mL de refrige- rante de cada vez. Nessas condições, pode-se afirmar corretamen- te que, dos gráficos a seguir, o que mais se apro- xima do comportamento da pressão dentro da garrafa, em função do tempo é o a) X b) X Desafiando seus conhecimentos 1. (IFCE) A nossa atmosfera é composta por dife- rentes gases, dentre eles O 2 , CO 2 e N 2 , estes de- nominados gases reais. Para estudar o compor- tamento dos gases, primeiramente estudamos os denominados gases ideais, modelos em que as moléculas se movem ao acaso e são tratadas como moléculas de tamanho desprezível, nas quais a força de interação elétrica entre as partí- culas é nula. De acordo com o modelo dos gases ideais, quando o número de mols de um gás per- manece constante, a Lei dos Gases Ideais é ex- pressa pela equação P ? V 5 n ? R ? T, onde: P 5 pressão; V 5 volume; n 5 número de mols; R 5 constante dos gases ideais; T 5 temperatura em Kelvin. 17. (UFPR) Temos volumes iguais de dois gases di- ferentes A e B, na mesma temperatura e pressão. A amostra do gás A tem massa igual a 1,60 g e a amostra do gás B tem uma massa igual a 3,35 g. Supondo que o gás A seja o oxigênio, qual é a massa molar do gás B? (Dado: massa atômica do oxigênio 5 16 u.) a) 71,00 g/mol b) 33,50 g/mol c) 67,00 g/mol d) 70,05 g/mol e) 16,00 g/mol X c) d) R e p ro d u ç ã o /U N IC A M P, 2 0 1 7. R e p ro d u ç ã o /U N IC A M P, 2 0 1 7. R e p ro d u ç ã o /U N IC A M P, 2 0 1 7. R e p ro d u ç ã o /U N IC A M P, 2 0 1 7. 1CONECTEQuim_MERC18Sa_U9_Cap31_p553a566.indd 560 7/2/18 1:49 PM 561CAPÍTULO 31 | QUANTIDADE DE MATÉRIA E EQUAÇÃO DE ESTADO De acordo com esta equação é verdadeiro afir- mar-se que a) a pressão de um gás é inversamente propor- cional à temperatura absoluta se o volume se mantiver constante. b) a pressão é inversamente proporcional ao vo- lume. Ou seja, ao diminuirmos a pressão de um gás nas condições ideais e com o número de mols constante e temperatura constante, o volume aumenta. c) pressão e volume do gás ideal independem da temperatura do mesmo. d) o número de mols de um gás varia de acordo com a pressão e o volume que este gás apresenta. e) a temperatura de um gás é sempre constante. 2. (Vunesp-SP) Nos frascos de spray, usavam-se como propelentes compostos orgânicos conhecidos como clorofluorcarbonos. As substâncias mais emprega- das eram CC,F 3 (Fréon 12) e C 2 C, 3 F 3 (Fréon 113). Num depósito abandonado, foi encontrado um ci- lindro supostamente contendo um destes gases. Identifique qual é o gás, sabendo-se que o cilindro tinha um volume de 10,0 L, a massa do gás era de 85 g e a pressão era de 2,00 atm a 27 °C. Dados: R 5 0,082 atm ? L ? mol21 ? K21. Massas molares (g ? mol21): H 5 1; C 5 12; F 5 19, C, 5 35,5. 3. (Unifesp) A oxigenoterapia, tratamento terapêutico com gás oxigênio, é indicada para pacientes que apresentam falta de oxigênio no sangue, tais como portadores de doenças pulmonares. O gás oxigênio usado nesse tratamento pode ser comercializado em cilindros a elevada pressão, nas condições mos- tradas na figura. No cilin- dro, está indicado que o conteúdo corresponde a um volume de 3 m3 de oxigênio nas condições ambiente de pressão e temperatura, que podem ser consideradas como sendo 1 atm e 300 K, respectivamente. Dado: R 5 0,082 atm ? L ? mol21 ? K21, a massa de oxigênio, em kg, armazenada no cilindro de gás re- presentado na figura é, aproximadamente: a) 0,98. b) 1,56. c) 1,95. d) 2,92. e) 3,90. X X 4. (UPE) Um tanque, contendo gás butano (C 4 H 10 ) a 227 °C com capacidade de 4,10 m3, sofre um va- zamento ocasionado por defeito em uma das vál- vulas de segurança. Procedimentos posteriores confirmaram uma variação de pressão na ordem de 1,5 atm. Admitindo-se que a temperatura do tanque não variou, pode-se afirmar que a massa perdida de butano, em kg, foi: Dados: massas molares (g/mol): H 5 1; C 5 12. Constante dos gases: R 5 0,082 atm ? L ? mol21 ? K21. a) 8,7. b) 2,9. c) 15,0. d) 0,33. e) 330,3. 5. (UFRJ) Na busca por combustíveis mais “lim- pos”, o hidrogênio tem se mostrado uma alter- nativa muito promissora, pois sua utilização não gera emissões poluentes. O esquema a seguir mostra a utilização do hidrogênio em uma pilha eletroquímica, fornecendo energia elétrica a um motor. Um protótipo de carro movido a hidro- gênio foi submetido a um teste em uma pista de provas. Sabe-se que o protótipo tem um tan- que de combustível (H 2 ) com capacidade igual a 164 litros e percorre 22 metros para cada mol de H 2 consumido. No início do teste, a pressão no tanque era de 600 atm e a temperatura, igual a 300 K. Sabendo que, no final do teste, a pressão no tanque era de 150 atm e a temperatura, igual a 300 K, calcule a distância, em km, percorrida pelo protótipo. R e p ro d u ç ã o /A rq u iv o d a e d it o ramotor H 2 H 2 H1 O 2 H 2 O O 2 (ar) H 2 O eletrodo 1 H 2 → 2 H1 1 2 e2 eletrodo 2 O 2 1 4 H1 1 4 e2 → 2 H 2 O eletrólito 1 catalisador E0 red 5 11,23 V X R e p ro d u ç ã o /U N IF E S P, 2 0 0 9 . 1CONECTEQuim_MERC18Sa_U9_Cap31_p553a566.indd 561 7/2/18 1:49 PM 562 UNIDADE 9 | GASES 6. Três balões estão interligados por tubos de vo- lume desprezível, providos de torneiras. Inicial- mente o balão 1 está vazio, o balão 2 contém 6,8 g de H 2 S (g) a 273 °C e 4,48 atm e o balão 3 está vazio. balão 1 balão 2 balão 3 L u iz F e rn a n d o R u b io /A rq u iv o d a e d it o ra Qual a pressão no balão 1 após a abertura das torneiras? Dados: H 5 1; S 5 32. R 5 0,082 atm ? L ? mol21 ? K21. Capacidade do balão 1 5 1 L Capacidade do balão 3 5 3 L a) 1,5 atm b) 2,24 atm c) 0,55 atm d) 0,20 atm e) 3,4 atm 7. (UFV-MG) Mesmo não sendo permitido, um balão foi solto numa noite de festa junina. O balão tinha um volume interno de 5 litros e a temperatura do ar era de 12 °C. O material inflamável localizado em sua abertura foi aceso e com isso o ar do seu interior foi aquecido até a temperatura de 40,5 °C. Responda aos itens a seguir, considerando para efeito de cálculos que o ar atmosférico é consti- tuído somente de nitrogênio (N 2 ) e que tenha com- portamento ideal. Dados: R 5 0,082 atm ? L ? mol21 ? K21; p 5 1 atm e temperatura termodinâmica absoluta 5 273 K. a) Supondo que o ar atmosférico contenha so- mente N 2 , calcule o número de mol do gás contido no interior do balão à temperatura de 12 °C. b) Calcule a massa de N 2 no interior do balão à temperatura de 12 °C. c) Calcule o volume ocupado por 5 litros de nitro- gênio, à pressão de 1 atm e temperatura de 12 °C, quando a temperatura for elevada a 40,5 °C, mantendo-se a pressão constante. 8. (PUC-RJ) O nitrogênio (N 2 ) tem sido oferecido em alguns postos de gasolina como alternativa para encher pneus, no lugar de ar (o oxigênio do ar, a altas pressões, diminui a vida útil dos pneus). X Encheu-se um pneu na temperatura ambiente(25 °C) com nitrogênio, de modo que todo o seu volume (20 litros) foi preenchido até uma pressão de 5 atmosferas. Dados: R 5 0,082 atm ? L ? mol21 ? K21; massa molar do N 2 5 28 g ? mol21. a) Qual a massa de N 2 introduzida no pneu? b) Se, ao começar a rodar, a temperatura do pneu aumentar para 60 °C, sem que haja mu- dança no seu volume, qual a nova pressão no seu interior? 9. (Unisa-SP – Adaptada) A potência de um anesté- sico que pode ser inalado é estimada a partir de suas características físico-químicas, dentre elas a concentração alveolar mínima (CAM), definida como a pressão alveolar que extingue o movimen- to em resposta a uma incisão cirúrgica em 50% dos pacientes. O anestésico sevoflurano, de fórmula molecular C 4 H 3 OF 7 , tem CAM igual a 0,02 atm. Este compos- to é um éter formado pelos radicais metil e iso- propil. Na sua estrutura, o radical metil tem um único átomo de hidrogênio substituído por um átomo de flúor, enquanto que os hidrogênios das duas extremidades do radical isopropil foram to- dos substituídos por átomos de flúor. Em um procedimento cirúrgico, um indivíduo com capacidade pulmonar de 6 litros recebeu o anes- tésico sevoflurano em quantidade suficiente para atingir a CAM. Considerando que a constante universal dos ga- ses é igual a 0,08 atm ? L ? mol21 ? K21, calcule a quantidade de matéria em mol de sevoflurano contido num volume de ar expelido a 27 °C equi- valente à capacidade pulmonar daquele indivíduo. 10. (Unicid-SP) Numa sala de triagem de um pron- to-socorro, acidentalmente, um termômetro se quebrou e praticamente todo o mercúrio contido no bulbo se espalhou pelo chão. No momento do acidente, a temperatura da sala era de 25 °C. a) Considerando o volume da sala 240 m3, a pres- são atmosférica do mercúrio 2,6 ? 1026 atm a 25 °C e R 5 0,082 atm ? L ? mol21 ? K21, calcu- le a quantidade de vapor de mercúrio, em g, que se espalhou na sala. b) Qual é o nome da liga metálica formada entre o mercúrio e outro metal? Esse tipo de liga é uma mistura homogênea ou heterogênea? 1CONECTEQuim_MERC18Sa_U9_Cap31_p553a566.indd 562 7/2/18 1:49 PM