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Universidade Federal do Maranhão Bacharelado Interdisciplinar em Ciência e Tecnologia Disciplina CCCT0020: Físico-Química Lista de Exercício I GASES: Lei dos gases, Gases Ideais, Misturas de gases. 1 Num certo processo industrial, o nitrogênio é aquecido a 500 K num vaso de volume constante. Se o gás entra no vaso a 100 atm e 300 K, qual a sua pressão na temperatura de trabalho, se o seu comportamento for de um gás perfeito. 2 Uma mulher tem um volume pulmonar inicial de 2,75 L, que é preenchido com ar a uma pressão atmosférica de 1,02 atm. Se ela aumentar seu volume pulmonar para 3,25L sem inalar nenhum ar adicional, qual é a pressão em sues pulmões? 3 Deixa-se expandir um gás que ocupa um volume de 725 mL à pressão de 0,970 atm, à temperatura constante, até que sua pressão se torne igual a 0,541 atm. Qual o volume final? 4 A 46°C uma amostra de amônia gasosa exerce uma pressão de 5,3 atm. Qual é a pressão quando o volume do gás for reduzido a um décimo (0,10) do valor original à mesma temperatura? 5 Uma amostra de ar ocupa 3,8L quando a pressão é de 1,2 atm. a) Que volume ocupará a 6,6 atm? b) Que pressão será necessária para comprimi-la até 0,075 L? (a temperatura mantém-se constante). 6 Aquecem-se 36,4 L de metano gasoso a 25°C para 88°C, à pressão constante. Qual é o volume final do gás? 7 Um atleta de sexo masculino em um estudo de pesquisa em cinesiologia tem um volume pulmonar de 6,15 L durante uma inspiração profunda. Neste volume, seus pulmões contêm 0,254 mol de ar. Durante a expiração, o volume do seu pulmão diminui para 2,55 L. Quantos mols do gás o atleta expira? Admita que a temperatura e a pressão sejam constantes. 8 Uma amostra inicialmente a 88°C e ocupando 9,6 L é resfriada, à pressão constante, até que o seu volume final seja 3,4L. Qual é a temperatura final? 9 Uma amostra de gás tem um volume de 2,80 L a uma temperatura desconhecida. Quando a amostra é submersa em água gelada, a T = 0,00°C, o seu volume diminui para 2,57 L. Qual era a sua temperatura inicial (em K e em °C)? 10 A combustão da amônia em oxigênio origina óxido nítrico (NO) e vapor de água. Quantos volumes de NO se obtêm a partir de um volume de amônia à mesma pressão e temperatura? 11 Uma amostra de nitrogênio contida em um recipiente de capacidade igual a 2,3 L e à temperatura de 32°C exerce uma pressão de 4,7 atm. Calcule o número de mol do gás. 12 Calcule o número de mols de gás em uma bola de basquete de 3,24 L inflamada até uma pressão total de 24,3 psi a 25°C. 13 Que volume ocupará 5,6 mols de hexafluoreto de enxofre (SF6) se a temperatura e a pressão do gás forem 128°C e 9,4 atm? 14 Uma certa quantidade de gás a 25°C e à pressão de 0,800 atm está contida em um balão de vidro. Suponha que o balão pode suportar uma pressão de 2,00 atm. Qual é a temperatura máxima para aquecer o gás sem explodir o balão? 15 As moléculas de ozônio na estratosfera absorvem a maior parte da radiação solar perigosa. Os valores típicos da temperatura e pressão do ozônio na estratosfera são de 250K e 1,0 x 10 -3 atm. Quantas moléculas de ozônio há em um litro de ar nessas condições? 16 Uma quantidade de gás pesa 7,10 g e ocupa um volume de 5,40 L, a 741 torr e 44 °C. Qual é a sua massa molar? 17 Um determinado produto anestésico contém 64,9% de C, 13,5% de H e 21,6% de O (percentagens em massa). A 120°C e 750 mmHg, 1,00 L do composto gasoso pesa 2,30 g. Qual é a sua fórmula molecular? Universidade Federal do Maranhão Bacharelado Interdisciplinar em Ciência e Tecnologia Disciplina CCCT0020: Físico-Química 18 Um pneu de 8,50 L contém 0,552 mol de gás a uma temperatura de 305 K. Qual é a pressão (em atm e em psi) do gás do pneu? 19 Calcule a densidade do brometo de hidrogênio (HBr) gasoso, em gramas por litro, a 733 mmHg e 46°C. 20 Uma mistura de gases contém 0,31mol de CH4, 0,25 mol de C2H6 e 0,29 de C3H8. A pressão total é 1,50 atm. Calcule as pressões parciais dos gases. 21 A composição do ar seco em porcentagem ponderal (isto é, em massa), ao nível do mar, é aproximadamente 75% de N2, 23,2% de O2 e 1,3% de ar. Qual é a pressão parcial de cada componente, quando a pressão total é igual a 1,00 atm? 22 Uma mistura de 1,00 L de hélio, neônio e argônio tem uma pressão total de 662 mmHg a 298 K. Se a pressão parcial do hélio é de 341 mmHg e a pressão parcial do neônio é de 112 mmHg, qual é a massa de argônio que está presente na mistura? 23 Um balão de 2,5L, a 15°C, contém uma mistura de N2, He e Ne com as pressões parciais de 0,32 atm, 0,15 atm e 0,42 atm, respectivamente. (a) Calcule a pressão total da mistura. (b) Calcule o volume, em litros, ocupado pelo He e Ne, nas condições CPTP, se o N2 for removido seletivamente. 24 Um mistura de hélio e neônio é coletada sobre a água a 28,0°C e 745 mmHg. Se a pressão parcial do hélio for 368 mmHg, qual é a pressão parcial do neônio? (Pressão do vapor de água a 28°C = 28,3 mmHg). 25 Um fragmento de sódio metálico reage completamente com água, de acordo com a seguinte reação: 2Na(s) + 2H2O(aq) 2NaOH(aq) + H2(g). O hidrogênio produzido é coletado sobre a água a 25,0°C. O volume do gás é 246 mL, a 1,00 atm. Calcule a massa (em gramas) de sódio usada na reação. (Pressão do vapor de água a 25°C = 0,0313 atm).
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