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Ministério da Educação UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Campus Ponta Grossa Química Geral ___________________________________________________________________________________________ 1 Lista: Gases 1. Um recipiente contendo um êmbolo móvel possui 5 L de ar a 30 ºC. A que temperatura deve ser aquecido esse recipiente, à pressão constante, para que seu volume triplique? 2. Antes da largada e na volta de apresentação de um Grande Prêmio de Fórmula 1, os pneus são pré-aquecidos para melhorar o desempenho do carro. Supondo desprezível a variação do volume do pneu durante a prova, faça um gráfico da pressão do gás no interior do pneu versus sua temperatura. 3. Uma amostra de gás tem sua pressão aumentada de 0,5 atm para 1,5 atm. A temperatura inicial do gás é 400 K. Calcule a temperatura final, em graus Celsius, considerando que o volume permaneceu constante. 4. Qual a pressão, em atmosferas, de 2,8 g de gás nitrogênio armazenados em um recipiente de 100 mL a 27 ºC? 5. Qual é a massa molecular de um gás se, a 0 ºC e à pressão de 1 atm, 1 L desse gás tenha massa de 2 g? 6. Uma amostra de gás carbônico, a 20 ºC, tem sua pressão aumentada de 2 atm para 3 atm. O volume da mesma amostra aumenta de 1 L para 2 L. Qual a nova temperatura da amostra em graus Celsius? 7. Um frasco rígido de 4 L de capacidade é produzido para suportar gases com pressão máxima de 100 atm. Calcule a quantidade máxima de mols de oxigênio que esse frasco pode conter a 17 ºC. 8. Calcule o volume de um frasco, em litros, que armazena 160 g de gás hidrogênio (H2) a 27 ºC e 101,3 kPa. 9. Um estudante recolhe certa quantidade de hidrogênio sobre a água. Verifica que estão presentes 2 × 10 -3 mols de hidrogênio e 6 × 10 -5 mols de vapor de água. Se a pressão total no tubo em que os gases foram recolhidos for 760 mmHg, qual a pressão parcial de cada gás? 10. A densidade de um gás é de 1,43 g L -1 nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP). Qual a massa molar do gás? 11. Calcule a massa molar de um gás sabendo que 0,055 g desse gás ocupa 35 mL sob pressão de 1,2 atm e 25 ºC. 12. Um frasco com capacidade para 5 L contém 8 g de gás hélio e 40 g de argônio. A temperatura da mistura é de 25 ºC. Determine a pressão parcial do gás hélio. 13. Arranje, em ordem crescente de velocidade média quadrática (vmq), na mesma temperatura, os gases N2, O2 e H2. Ministério da Educação UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Campus Ponta Grossa Química Geral ___________________________________________________________________________________________ 2 14. Qual dos seguintes gases tem maior velocidade média quadrática: H2, a 100 ºC, ou He, a 50 ºC? 15. Um gás ideal é mantido em um recipiente cujo volume é fixo. O que acontece com a frequência de colisões entre as moléculas se a temperatura aumentar? 16. Considere um recipiente contendo igual quantidade de matéria das seguintes substâncias no estado gasoso e nas mesmas condições de pressão e temperatura: H2S (gás sulfídrico, que tem odor de ovo podre); CH3OCH3 (éter metílico, que tem odor de éter); e SO2 (dióxido de enxofre, que tem odor do gás produzido ao riscar um palito de fósforo). Ao abrir um pequeno orifício no recipiente, qual a sequência em que sentiremos o cheiro desses gases? 17. A velocidade de difusão do gás hidrogênio é de 27 km/min em determinadas condições de pressão e temperatura. Nas mesmas condições, qual a velocidade de difusão do gás oxigênio? 18. A velocidade de efusão do hélio (He) através de um orifício é de 10 L/minuto. Qual a velocidade de efusão do metano (CH4) através do mesmo orifício e nas mesmas condições de pressão e temperatura? 19. Enquanto no gás ideal as interações moleculares inexistem, nos gases reais, essas interações são levadas em consideração. Com base nessa afirmação, justifique por que se espera para HCℓ um comportamento de gás real. 20. Verifica-se que a constante ‘b’ de van der Waals é igual a quatro vezes o volume total ocupado pelas moléculas de 1 mol de gás. Usando esse dado, calcule a fração do volume do recipiente ocupado por átomos de Ar: a) nas CNTP; b) a 100 atm de pressão e 0 ºC (suponha, para simplificar, que a equação do gás ideal ainda se aplique).