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Capítulo 14 O comportamento físico dos gases
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V
21 °C
294 K
Situação inicial
nf
P
atm
V
217 °C
490 K
Situação final
Gás
expulso
graças à
expansão
O gás que
fica na
garrafa
ocupa todo
o volume V
Exercícios essenciais A critério do(a) professor(a) esta lista de exercícios poderá ser realizada em classe ou em casa.Resolva em seu caderno
 66. Ao realizar a reação de ferro metálico com uma solu­
ção aquosa de ácido clorídrico, um químico recolheu 
83,15 L de gás hidrogênio a 100 kPa de pressão e a 
27 °C. Qual a quantidade em mols de gás hidrogênio 
na amostra recolhida?
 67. Por meio de agitação e aquecimento, um grupo de 
estudantes expulsou praticamente todo o gás carbô­
nico contido em um litro de refrigerante. O gás foi 
recolhido a 1 atm e 30 °C. A medida do volume da 
amostra forneceu o valor de 1,25 L. Determine, nessa 
amostra gasosa:
 a) a quantidade em mols
 b) a massa de gás
 c) o número de moléculas
 68. Há dúvida se uma certa amostra de gás é de oxigênio 
(O2), nitrogênio (N2) ou dióxido de carbono (CO2).
Medidas revelaram que a massa da amostra é 0,70 g, 
seu volume é 750 mL, sua pressão é 0,82 atm e sua 
temperatura é 27 °C. Com base nessas informações, é 
possível decidir entre um dos três gases — oxigênio, 
nitrogênio ou dióxido de carbono — como sendo o 
que existe na amostra? Explique.
 69. Deseja­se guardar 3,0 g de etano (C2H6) a 27 °C em 
um recipien te rígido de volume 1,5 L, que suporta, 
no máximo, 6 atm de pressão sem arrebentar. O reci­
piente pode ser utilizado para a finalidade desejada? 
Explique.
 70. Utilize a Lei do Gás Ideal para prever o volume molar 
dos gases a 1,5 atm e 177 °C.
 71. Imagine que as condições normais de temperatura e 
pressão fossem definidas como sendo 100 kPa e 0 °C. 
Procure no texto a correspondência entre atm e kPa e 
responda às questões.
 a) A pressão de 100 kPa é maior ou menor que 1 atm?
 b) Espera­se que o volume de 1 mol de gás ideal seja 
maior ou menor a 100 kPa e 0 °C se comparado a 
1 atm e 0 °C?
 c) Com auxílio de uma calculadora (se desejar) e da 
Lei do Gás Ideal, determine o volume molar de um 
gás ideal a 100 kPa e 0 °C.
 d) Qual a diferença entre o valor calculado no item 
anterior e o valor de 22,4 L?
Exercício Resolvido
 72. Uma garrafa de vidro sem tampa está “vazia”, ou 
melhor, cheia de ar, e encontra­se a 21 °C. Ela é 
colocada dentro de um forno a 217 °C. Como con­
sequência do aquecimento, o ar contido em seu 
interior se expande e, com essa dilatação, uma 
parte dele é expulsa da garrafa. 
Considerando que inicialmente há n mol de ar na 
garrafa, quanto haverá após o aquecimento?
Resolução
Esta questão ilustra uma das muitas situações 
aparentemente complexas que podemos resolver 
empregando a Lei do Gás Ideal duas vezes e, a 
seguir, dividindo ambas as equações membro 
a membro a fim de cancelar fatores comuns. 
Nesse caso específico, vamos aplicar a lei às 
situações inicial e final: a pressão é a mesma (a 
pressão ambiente no local da experiência, que 
simbolizaremos por Patm), o volume da garrafa 
é o mesmo (estamos desconsiderando a ligeira 
dilatação do vidro) e a constante dos gases é a 
mesma (desde que estejamos trabalhando num 
mesmo conjunto de unidades). Alteram­se a 
temperatura (de 294 K para 490 K) e a quanti­
dade em mols de ar que se encontra no interior 
da garrafa.
Assim:
Inicial: Patm z V 5 n z R z 294
Final: Patm z V 5 nf z R z 490
Dividindo essas equações membro a membro, 
temos:
 
Patm ? V _______ Patm ? V
 5 n ? R ? 294 __________ nf ? R ? 490
 V nf 5 0,6 z n
 
 73. Um recipiente fechado e indeformável contém certa 
quantidade em mols de um gás. Acrescenta­se ao 
recipiente mais desse mesmo gás, até triplicar a 
quantidade em mols em seu interior. A seguir, o re­
cipiente é aquecido até duplicar sua temperatura na 
escala kelvin. Compare a pressão inicial no interior 
do recipiente com a pressão final.
 74. Um recipiente de 1 L contém gás nitrogênio a 5 atm 
e um outro recipiente, de 3 L, contém gás oxigênio a 
2 atm. Ambos encontram­se na mesma temperatura.
 a) Em qual deles há mais moléculas?
 b) Determine a relação (divisão, quociente) entre o nú­
mero de moléculas de gás em ambos os frascos.
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Exercícios adicionais Seu (sua) professor(a) indicará o melhor momento para realizar os exercícios deste bloco. Resolva em seu caderno
 76. (PUC­SP) Um cilindro de 8,2 L de capacidade contém 
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. Supondo­se 
que a temperatura permaneça constante, a pressão 
inicial no cilindro e a massa de gás liberada serão, 
respectivamente,
 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.
 77. (Fuvest­SP) Certo gás X é formado apenas por ni­
trogênio e oxigênio. Para determinar sua fórmula 
molecular, comparou­se esse gás com o metano 
(CH4). Verificou­se que volumes iguais dos gases X 
e metano, nas mesmas condições de pressão e tem­
peratura, pesaram, respectivamente, 0,88 g e 0,32 g. 
Qual a fórmula molecular do gás X?
 a) NO d) N2O3 
 b) N2O e) N2O5 
 c) NO2
Massas molares (g/mol)
H .................................................... 1
C ..................................................... 12
N ..................................................... 14
O ..................................................... 16
 75. No início de uma viagem, a pressão interna de um pneu sem câmara era de 2,00 atm e a tempe­
ratura era de 17 °C. Esse pneu foi perfurado por um prego durante uma viagem e perdeu parte 
do ar interno, que escapou graças ao furo (em geral, os pneus sem câmara murcham bem mais 
devagar que os pneus com câmara). Ao final da viagem, a temperatura do pneu era de 46 °C e 
sua pressão interna, de 1,65 atm.
Admitindo que o volume do pneu não tenha se alterado, determine que fração do ar inicialmente 
presente escapou do pneu durante a viagem.
O2 ? CH4
 a) são iguais apenas nos cilindros que contêm C2H2 e 
O2.
 b) são iguais apenas nos cilindros que contêm N2O 
e O2.
 c) são iguais nos três cilindros.
 d) é maior no cilindro que contém N2O.
 e) é menor no cilindro que contém C2H2.
Massas molares (g/mol):
C2H2 5 26; N2O 5 44; O2 5 32.
 80. (Unicamp­SP) Em um gás ideal não há interações 
intermoleculares, enquanto nos gases reais elas es­
tão presentes. Com base neste fato, indique qual dos 
gases, HC, e H2, se aproxima e qual se afasta mais 
do comportamento ideal. Justifique a resposta.
 81. (PUC­SP) Três recipientes de volumes fixos contêm, 
cada um, uma substância pura no estado gasoso. 
Os gases estão armazenados nas mesmas condições 
de temperatura e pressão e os recipientes estão repre­
sentados no esquema a seguir.
V1 5 5 L V2 5 10 L V3 5 15 L
m1 5 16 g m2 5 28 g m3 5 ?
Pode­se afirmar que o gás contido no recipiente 2 e a 
massa de gás no recipiente 3 são, respectivamente,
 a) CO2 e 16 g. 
 b) N2 e 8 g. 
 c) CO e 24 g.
 d) C4H8 e 24 g.
 e) N2 e 16 g.
 82. (UFRJ) Um protótipo de carro movido a hidrogênio foi 
submetido a um teste em uma pista de provas. Sabe­se 
que o protótipo tem um tanque de combustível (H2) 
com capacidade igual a 164 litros e percorre 22 metros 
para cada mol de H2 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.
 78. (PUC­MG) O número de átomos existentes em 44,8 li­
tros de nitrogênio (N2), nas CNTP, é igual a:
 a) 1,2 z 1022 d) 6,0 z 1023
 b) 1,2 z 1023 e) 6,0z 1024
 c) 2,4 z 1024
 79. (Fuvest­SP) Têm­se três cilindros de volumes iguais 
e à mesma temperatura, com diferentes gases. Um 
deles contém 1,3 kg de acetileno (C2H2), o outro 1,6 kg 
de óxido de dinitrogênio (N2O) e o terceiro 1,6 kg de 
oxigênio (O2). Comparando­se as pressões dos gases 
nesses três cilindros, verifica­se que: