lista01 de Físico-Quimica 1 ( Com respostas)

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Lista de Exerc´ıcios 1
Gases Ideais
1. 5 gramas de etano esta˜o contidos num bulbo de 1,0 dm3 de capacidade.
O bulbo e´ ta˜o fraco que se rompera´ se a pressa˜o exceder a 1,0 atm. A
que temperatura a pressa˜o do ga´s atingira´ o valor da ruptura? Res-
posta: 73 K.
2. Um ga´s ideal e´ comprimido de 2,50 L para 1,50 L, e aquecido de 250 ◦C
para 500 ◦C. Se a pressa˜o inicial for igual a 1,10 atm, qual sera´ a
pressa˜o final? Resposta: 2,71 atm.
3. O ga´s carboˆnico produzido na reac¸a˜o de um comprimido efervescente
com a´gua foi seco e recolhido a` pressa˜o de 1,0 atm e temperatura de
300 K, ocupando um volume de 4,0 L. Se a essa mesma temperatura
o ga´s fosse recolhido a` pressa˜o de 2,0 atm, que volume ocuparia? Res-
posta: 2 litros.
4. A pressa˜o total do ar no interior de um pneu era de 2,30 atm, quando
a temperatura do pneu era de 27 ◦C. Depois de ter rodado um certo
tempo com este pneu, mediu-se novamente sua pressa˜o e verificou-se
que esta era agora de 2,53 atm. Supondo uma variac¸a˜o de volume
desprez´ıvel, qual a nova temperatura, em ◦C, no interior do pneu?
Resposta: 57 ◦C.
5. Na respirac¸a˜o normal de um adulto, em um minuto, sa˜o inalados 4,0 L
de ar, medidos a 25 ◦C e 1,0 atm de pressa˜o. Um mergulhador esta´
a 43 m abaixo do n´ıvel do mar, onde a temperatura e´ a mesma, mas
a pressa˜o e´ de 5,0 atm. Qual o volume de ar que devera´ inalar para
receber a mesma massa de oxigeˆnio? Resposta: 0,8 L
6. Um sistema de va´cuo muito bom e´ capaz de reduzir a pressa˜o de um
ambiente fechado para o valor de 1,0 · 10−10 mmHg. Qual o nu´mero de
mole´culas, por cent´ımetro cu´bico, existente neste ambiente? (suponha
tempertura ambiente de 25 ◦C.) Resposta: 3,2 · 106 mole´culas/cm3.
7. 1,7 tonelada de amoˆnia vazou e se espalhou uniformemente em certo
volume de atmosfera terrestre, a 27 ◦C e 760 mmHg. Medidas mos-
traram que a concentrac¸a˜o de amoˆnia neste volume de atmosfera era
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de 25 partes, em volume do ga´s amoˆnia, em um milha˜o de partes,
em volume de ar. Qual o volume de atmosfera contaminado por esta
quantidade de amoˆnia? Resposta: aproximadamente 108 m3.
8. Durante o transporte de etano (C2H6) gasoso em um caminha˜o-tanque,
com capacidade de 12,3 m3 a` temperatura de −23 ◦C, houve um aci-
dente e verificou-se uma queda de pressa˜o de 0,6 atm. Admitindo-se
temperatura constante, calcule a massa do etano perdida no ambiente.
Resposta: 10,8 kg.
9. Um bala˜o meteorolo´gico de cor escura, no instante de seu lanc¸amento,
conte´m 100 mols de he´lio. Apo´s subir a uma altitude de 15 km, a
pressa˜o do ga´s se reduziu para o valor de 100 mmHg e a tempera-
tura, devido a` irradiac¸a˜o solar, aumentou para 77 ◦C. Calcular, nestas
condic¸o˜es: (a) o volume do bala˜o meteorolo´gico; (b) a densidade do
he´lio em seu interior. Resposta: (a) 2,17 · 104 L; (b) 1,84 · 10−2 g/L.
10. Uma mistura gasosa formada por 44 g de CO2 e 6 g de H2 esta´ contida
num recipiente, a` 27 ◦C e pressa˜o de 8,2 atm. Qual o volume parcial
do H2 na mistura? Resposta: 9,0 L.
11. Uma amostra de um ga´s de refrigerac¸a˜o e´ coletada num frasco de
226 mL a uma pressa˜o de 749 torr e temperatura de 12 ◦C. A massa
de ga´s e´ de 1,973 g. Qual a sua massa molar? Resposta: 207 g/mol.
12. Que massa de H2O2 deve ser utilizada para se obter, por decomposic¸a˜o,
1,0 L de O2, medido a 25
◦C e 1,0 atm? 2,78 g.
13. A massa molar do ar pode ser considerada como a me´dia ponderada das
massas molares de seus principais constituintes, nitrogeˆnio e oxigeˆnio.
Esta valor pode ser calculado, em func¸a˜o das frac¸o˜es molares destes
gases, pela expressa˜o:
〈M〉 = x1M1 + x2M2
onde x1, x2 sa˜o as frac¸o˜es molares do nitrogeˆnio e oxigeˆnio e M1,M2
sa˜o suas respectivas massas molares. Considerando a massa molar do
ar como sendo 29,0 g/mol, calcule a massa espec´ıfica do ar, a 27 ◦C e
1,0 atm. Resposta: 1,18 g/L.
R = 8,314 J mol−1 K−1
R = 0,08205 atm L mol−1 K−1
1 atm = 101 325 Pa = 760 torr = 760 mmHg
T/kelvin = T/celsius + 273,15
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