Prévia do material em texto
Questão 01. (Ufg 2014) Um gás ideal, a uma temperatura de 344K ocupa completamente o interior de uma bexiga elástica com superfície esférica de raio 6cm Mantendo a pressão constante e variando a temperatura para 258K, o raio da superfície esférica, em centímetros, que contém o gás, será de: Dado: pi = 3 a) b) c) d) e) Questão 02. (Uel 2015) Por meio da combus- tão, é possível determinar a fórmula molecular de uma substância química, o que é considerado um dos grandes avanços da química moderna. Mais de 80 milhões de sub- stâncias já foram registradas, sendo a maioria substâncias orgânicas, o que é explicado pela capacidade do átomo de carbono de se ligar a quase todos os elementos. Em um experimento de combustão, um composto orgânico é quei- mado e os produtos formados, CO2 e H2O liberados, são coletados em dispositivos absorventes. Considere que a queima de 14,7 g de um composto orgânico CxHy gasoso puro que ocupa 8 L a 1 atm e 300 K com comportamento ideal produza aproximadamente 24 g de H2O e 44 g de CO2. Dado: R = 0,08 atm.L/K Assinale a alternativa que apresenta, corretamen- te, a fórmula molecular desse composto orgânico. a) C2H4 b) C2H6 c) C3H6 d) C3H8 e) C4H8 Questão 03. (Ufpr 2015) “Gelo de fogo” escon- dido em permafrost é fonte de energia do futuro? Conheci- do como “gelo que arde”, o hidrato de metano consiste em cristais de gelo com gás preso em seu interior. Eles são formados a partir de uma combinação de temperaturas baixas e pressão elevada e são encontrados no limite das plataformas continentais, onde o leito marinho entra em súbito declive até chegar ao fundo do oceano. Acredita-se que as reservas dessa substância sejam gigantescas. A esti- mativa é de que haja mais energia armazenada em hidrato de metano do que na soma de todo petróleo, gás e carvão do mundo. Ao reduzir a pressão ou elevar a temperatura, a substância simplesmente se quebra em água e metano – muito metano. Um metro cúbico do composto libera cerca de metros cúbicos de gás a pressão e temperatura am- biente, o que o torna uma fonte de energia altamente in- tensiva. Dado: Para armazenar todo o gás do interior de de “gelo de fogo” num cilindro de e a temperatura de é necessária uma pressão (em atm) de a) b) c) d) e) Questão 04. (Uern 2015) Os refrigerantes são formados por uma mistura de água, gás carbônico e al- gum tipo de xarope, que dá a cor e o gosto da bebida. Mas essas três coisas não são combinadas de uma vez – primei- ro, os fabricantes juntam a água e o gás, em um aparelho chamado carbonizador. Quando esses dois ingredientes se misturam, a água dissolve o CO2, dando origem a uma terceira substância, o ácido carbônico, que tem forma lí- quida. Depois, acrescenta-se o xarope a esse ácido. O últi- mo passo é inserir uma dose extra de CO2 dentro da emba- lagem para aumentar a pressão interna e conservar a bebi- da. Com relação ao gás dos refrigerantes, é correto afir- mar que: a) diminui, se aumentar a pressão. b) está completamente dissolvido no líquido. c) escapa mais facilmente do refrigerante quente. d) escapa mais facilmente do refrigerante gelado. Questão 05. (Pucrj 2015) Assumindo que uma amostra de gás oxigênio puro, encerrada em um frasco, se comporta idealmente, o valor mais próximo da densidade, em g/L desse gás a 273K e 1 atm é: Considere: e a) 1,0 b) 1,2 EXERCÍCIOS TURMA MEDICINA - L ISTA 19 1 QG MEDICINA - MÓDULO 09 GASES: TRANSFORMAÇÕES GASOSAS, PROPRIEDADE DOS GASES, EQUAÇÃO GERAL DOS GASES PERFEITOS, TEORIA CINÉTICO MOLECULAR DOS GASES E VOLUME MOLAR c) 1,4 d) 1,6 e) 1,8 Questão 06. (Uece 2015) A sensação refrescan- te dos refrigerantes é devida à solubilidade do gás carbôni- co que é introduzido na etapa de envasamento. A afirma- ção “a solubilidade de um gás em um líquido é proporcio- nal à pressão do gás sobre a solução”, que pode ser qualita- tivamente compreendida dentro da teoria cinético-molecu- lar, é atribuída a a) William Henry. b) John Dalton. c) Gay-Lussac. d) Jacques Charles. Questão 07. (Unicamp 2015) Notícia 1 :- Vazamento de gás oxigênio nas depen- dências do Hospital e Maternidade São Mateus, Cuiabá, em 03/12/13. Uma empresária que atua no setor de venda de oxigênio disse ao Gazeta Digital que o gás não faz mal para a saúde. “Pelo contrário, faz é bem, pois é ar puro...”. Notícia 2: Vazamento de oxigênio durante um abastecimento ao pronto-socorro da Freguesia do Ó, zona norte de São Paulo, em 25/08/14. Segundo testemunhas, o gás que vazou do caminhão formou uma névoa rente ao chão. O primeiro carro que pegou fogo estava ligado. Ao ver o incêndio, os motoristas de outros carros foram reti- rar os veículos... Ficha de informações de segurança de uma empre- sa que comercializa esse produto. a) Levando em conta as informações fornecidas na questão, você concorda ou discorda da declaração da em- presária na notícia 1? Justifique sua resposta. b) Após o vazamento descrito na notícia 2, motoris- tas tentaram retirar os carros parados, mas não tiveram êxito na sua tentativa. Qual deve ter sido a estratégia utili- zada para que eles não tenham tido êxito? Justifique, do ponto de vista químico, a razão pela qual não deveriam ter utilizado essa estratégia. Questão 08. (Unifesp 2015) Um professor de química realizou com seus alunos um experimento utili- zando tubos de ensaio, balões de borracha, solução de pe- róxido de hidrogênio e iodeto de potássio. Em cada um dos tubos de ensaio foram colocados de solução de peróxido de hidrogênio, e somente em um deles foi adicio- nado o catalisador iodeto de potássio. Em seguida, os ba- lões de borracha foram fixados, simultaneamente, nas bo- cas dos dois tubos. Após determinado tempo, observou-se um aumento de temperatura em ambos os tubos, mas os volumes coletados de gás foram bem diferentes, conforme mostram as figuras. a) Considerando que a reação no tubo 2 foi comple- ta, que o volume de gás coletado no balão de borracha foi de 1,2L a 300K e 1 atm e utilizando R = 0,08 atm.L/k.mol calcule o teor percentual de H2O2 em massa, presente na solução de peróxido de hidrogênio. b) Em um gráfico, trace duas curvas, uma referen- te à reação ocorrida no tubo 1 e a outra referente à reação ocorrida no tubo 2. Identifique as curvas. OBS: (Eixo Y - Entalpia, Eixo X - Caminho da Reação) Questão 09. (Fgv 2015) O consumo brasileiro total de explosivos não militares é da ordem de 200 mil t/ ano por empresas mineradoras como a Vale (Carajás e Ita- bira), MBR, Yamana, dentre outras. O principal explosivo empregado é o nitrato de amônio, embalado em cartu- chos. Sua ação como explosivo se deve à sua instabilidade térmica. Por meio da ignição de um sistema detonador, esse sal se decompõe resultando em produtos gasosos de acordo com a seguinte equação química: Considerando um cartucho com a capacidade de 1L contendo 160g de nitrato de amônio, no instante da ignição, quando ocorre a completa reação de decomposi- ção do sal a 167ºC a pressão no interior do cartucho, no instante de sua ruptura e explosão é, em atm igual a apro- ximadamente. Dados: R = 0,082 atm.L/k.mol, N=14, O=16 e H=1) a) b) c) d) e) Questão 10. (Uel 2015) Leia o texto, analise a figura a seguir e responda: No início do século XVII, a química começou a despontar como ciência, com base na química prática 2 (mineração, purificação de metais, criação de joias, cerâ- micas e armas de fogo), química médica (plantas medici- nais) e crenças místicas (busca pela Pedra Filosofal). A figura abaixo representa a vista do interior de um labo- ratório de análise de minerais do final do século XVI, uti- lizado para amalgamação de concentrados de ouro e re- cuperação do mercúrio pela destilação da amálgama. O minério, contendo ouro e alguns sais à base de sulfeto, era inicialmente tratado com vinagre (solução de ácido acético) por3 dias; em seguida, era lavado e, posterior- mente, esfregado manualmente com mercúrio líquido para formar amálgama mercúrio-ouro (detalhe B na fi- gura). A destilação da amálgama para separar o ouro do mercúrio era realizada em um forno chamado atanor (detalhe A na figura). Considere que o interior de um atanor correspon- de a um volume invariável, sob uma pressão inicial de 1atm de um gás monoatômico e que não há dissipações de calor para o meio exterior. Após fechado, seu interior é aquecido de 30ºC para 720ºC. Assinale a alternativa que apresenta, corretamen- te, a pressão interna final, resultado do processo isovolu- métrico pelo qual passa o gás dentro do forno. a) 2,67 atm b) 3,27 atm c) 20 atm d) 21 atm e) 22 atm Questão 11. (Uema 2014) Ao se adquirir um carro novo, é comum encontrar no manual a seguinte reco- mendação: mantenha os pneus do carro corretamente calibrados de acordo com as indicações do fabricante. Essa recomendação garante a estabilidade do veículo e diminui o consumo de combustível. Esses cuidados são necessários porque sempre há uma perda de gases pelos poros da borracha dos pneus (processo chamado difusão). É comum calibrarmos os pneus com gás comprimido ou nas oficinas especializadas com nitrogênio. O gás nitrogê- nio consegue manter a pressão dos pneus constantes por mais tempo que o ar comprimido (mistura que contém além de gases, vapor da água que se expande e se contrai bastante com a variação de temperatura). Considerando as informações dadas no texto e o conceito de difusão, pode-se afirmar, em relação à massa molar do gás, que: a) a do ar comprimido é igual à do gás nitrogênio. b) quanto maior, maior será sua velocidade de di- fusão. c) quanto menor, maior será sua velocidade de di- fusão. d) quanto menor, menor será sua velocidade de difusão. e) não há interferência na velocidade de difusão dos gases. Questão 12. (Ita 2014) Considere um mol de um gás que se comporta idealmente, contido em um cilin- dro indeformável provido de pistão de massa desprezível, que se move sem atrito. Com relação a este sistema, são feitas as seguintes afirmações: I. Se o gás for resfriado contra pressão externa constante, o sistema contrai-se. II. Se pressão for exercida sobre o pistão, a veloci- dade média das moléculas do gás aumenta. III. Se o sistema for aquecido a volume constante, a velocidade média das moléculas aumenta, independente- mente da natureza do gás. IV. A velocidade média das moléculas será maior se o gás for o xenônio e menor se for o argônio. Das afirmações acima, está(ão) ERRADA(S) ape- nas a) I e II. b) I, III e IV. c) II e III. d) I e III. e) IV. Questão 13. (Upf 2014) Ao fazer uma análise do comportamento físico-químico dos gases, foram feitas as seguintes constatações: 3 I. Numa bexiga cheia de ar, as moléculas dos gases estão em constante movimento e, consequentemente, cho- cam-se contra as paredes do recipiente que as contém, devido à energia cinética que possuem. II. Numa panela de pressão, o aumento da pressão interna faz com que a água utilizada no aquecimento en- tre em ebulição em temperatura menor do que em pres- são de 1atm e por isso os alimentos sejam cozidos mais rapidamente. III. Quando um gás está armazenado em um recipi- ente de volume variável, numa transformação isobárica, e for exposto a aumento de temperatura, a energia cinética de suas moléculas será maior e, com isso, ocupará menor volume. IV. A temperatura de um gás, à pressão constante, é definida como a medida da energia cinética média de suas moléculas e, dessa forma, quanto maior for a energia cinética, maior será a temperatura. Está correto apenas o que se afirma em: a) I e II. b) II e III. c) III e IV. d) I e IV. e) II e IV. 4 Resposta da questão 1: [E] [Resposta do ponto de vista da disciplina de Quími- ca] A partir da equação de estado para um gás ideal (Cla- peyron), vem: [Resposta do ponto de vista da disciplina de Mate- mática] Considerando um gás ideal e uma transformação isobárica, temos: Pressão constante e volume diretamente proporcional à tem- peratura. Volume de uma esfera de raio R: Resposta da questão 2: [D] Para a Assim: Teremos, Multiplica-se a fórmula mínima por esse valor, então tere- mos: Resposta da questão 3: [B] Teremos: GABARITO L ISTA MEDICINA 19 5 QG MEDICINA - MÓDULO 09 Resposta da questão 4: [C] A solubilidade de gases em líquidos diminui com a elevação da temperatura. Resposta da questão 5: [C] Resposta da questão 6: [A] A lei de Henry, estabelece que a solubilidade dos gases em líquidos aumenta com o aumento da pressão, que é específica de cada gás e constante para uma determinada temperatura. Resposta da questão 7: a) Não concordo. O ar que respiramos é composto por, aproximada- mente, de gás oxigênio e de gás nitrogênio. O gás que va- zou é puro, ou seja, deve ser inalado em quantidades controla- das. A inalação de gás oxigênio puro pode levar ao desequilíbrio do metabolismo. b) A estratégia utilizada para que eles não tenham tido êxito foi o fato dos motoristas terem tentado tirar os carros com os motores ligados. O gás vazou e como o oxigênio é mais denso do que o ar ficou próximo ao solo favorecendo a combustão e o incêndio do primeiro carro que estava ligado (já que o gás oxigê- nio acelera vigorosamente a combustão). Se os outros motoristas ten- tassem ligar seus carros iniciariam novas combustões. Resposta da questão 8: a) Utilizando a equação de estado de um gás ideal, vem: b) Identificação das curvas: Resposta da questão 9: [C] Teremos: Resposta da questão 10: [B] Para transformações em um processo isovolumétrico, tere- mos: Resposta da questão 11: [C] De acordo com a lei de Graham, quanto menor a massa mo- lar, maior a velocidade de difusão do gás. Resposta da questão 12: [D] Análise das afirmações: [I] Correta. Se o gás for resfriado contra pressão externa constante, o sistema contrai-se (volume e temperatura serão direta- mente proporcionais). 6 [II] Errada. A elevação da temperatura não está diretamen- te ligada à variação da posição do pistão (volume). [III] Correta. Se o sistema for aquecido a volume constan- te, a velocidade média das moléculas aumenta, independentemente da natureza do gás, pois a energia cinética é diretamente proporcional à temperatura. [IV] Errada. De acordo com a Lei de Graham, teremos: Resposta da questão 13: [D] [I] Numa bexiga cheia de ar, as moléculas dos gases estão em constante movimento de rotação e translação e, consequentemen- te, chocam-se contra as paredes do recipiente que as contém, devido à energia cinética que possuem. [II] Numa panela de pressão, o aumento da pressão interna faz com que a água utilizada no aquecimento entre em ebulição em temperatura maior do que em pressão de 1atm e por isso os alimentos sejam cozidos mais rapidamente. [III] Quando um gás está armazenado em um recipiente de volume variável, numa transformação isobárica (sob pressão constan- te), e for exposto a aumento de temperatura, a energia cinética de suas moléculas será maior e, com isso, ocupará maior volume, ou seja, numa transformação isobárica temperatura e volume são grande- zas diretamente proporcionais. [IV] A temperatura de um gás, à pressão constante, é defini- da como a medida da energia cinética média de suas moléculas e, des- sa forma, quanto maior for a energia cinética, maior será a temperatu- ra (grau de agitação das partículas). 7