Exercícios resolvidos - Química Geral - Russel (cap. 3,4 e 9)

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EXERCÍCIOS DE QUÍMICA APLICADA A ENGENHARIA AMBIENTAL 
EXERCÍCIOS PROPOSTOS DOS CAPÍTULOS 3, 4 E 9 DE QUÍMICA GERAL (RUSSEL) 
Profº Marc Boncz 
Aluno: Rafael Ken G Otani 
Turma: 1ºSemestre/2015 – Eng Ambiental 
 
3.7 q=nCΔt 
q=1g/56gmol *25.1Jc-1 mol-1 *91.2C 
q=1/56mol *2289.12 J mol-1 
q=40.8J 
 
 
3.11 a) q=nCΔt 
qFe=qAu 
25g/56gmol *25.1Jc-1 mol-1 *(Tf-14.4C)= -35g/197gmol *25.4Jc-1 mol-1 *(Tf-64.1C) 
11.205*(Tf-14.4C)= -4.512*(Tf-64.1C) 
11.205Tf – 161.4= -4.51Tf + 289.2 
15.72Tf = 450.6 
Tf = 28.66⁰C 
 
 
b) q= 25g/56gmol *25.1Jc-1 mol-1 14.4⁰C 
 
 
c) q= 35g/197gmol *25.4Jc-1 mol-1 *-35.4⁰C 
 
 
 
 
q=41J 
Tf=28.7⁰C 
 
q=160 J 
 
q= -160 J 
 
3.16 
C2H5OH + 4O2  2CO2 + 3H20 
CO2(g) = -392.5 kJ mol
-1 
H20(l) = -285.8 kJ mol
-1 
C2 = -277.6 kJ mol
-1 
ΔH = ΣΔprod - ΣΔHreag 
ΔH = ((2*-392.5 + (3*- 285.8)) – (-277.6) 
ΔH = -1642.4 + 277.8 
 
 
3.18 
H20(l) = -285.8 kJ mol
-1 
H20(g) = -241.8 kJ mol
-1 
ΔH = Δprod - ΔHreag 
ΔH = -241.8 – (-285.8) 
 
4.7 
P*V = n*R*T 
Vi=2.5L 
Ti=35⁰C +273K 
Pi= 845mmHg 
Tf=185⁰C +273K 
Pf=? 
 
 
 
ΔH = -1,3668x103 kJ mol-1 
 
ΔH = 44 kJ mol-1 
O resultado é diferente do valor publicado pois o segundo foi feito com a temperatura a 100⁰C, já o 
exercício da a temperatura a 25⁰C. 
 
 
 
1atm = 760mmHg 
Xatm = 845mmHg 
X=1.11atm 
 Vi/Ti=Vf/Tf 
 
Pi*Vi=Pf*Vf 
 
2.5/308=Vf/458 
Vf=3.71L 
1.11*2.5=Pf*3.71 
Pf=0.74atm 
4.12 a) P*V = n*R*T 
V=nRT/P 
V=? 
P= 1atm 
R=0.0821 L atm K-1 mol-1 
n=1mol 
T=273K 
b) 
V=? 
P=2atm 
R=0.0821 L atm K-1 mol-1 
n=1mol 
T=373K 
c) V=? 
P=0.986atm 
R=0.0821 L atm K-1 mol-1 
n=1mol 
T=323K 
 
4.19 P*V = n*R*T n=m/M 
 a) V=1L 
P=1atm 
R=0.0821 L atm K-1 mol-1 
T=273K 
 
 
 b) V=0.636L 
P=3.55atm 
R=0.0821 L atm K-1 mol-1 
V= (1*0.0821*273)/1 
 
 
V= 22.41L mol-1 
V= (1*0.0821*373)/2 
 
V= (1*0.0821*323)/0.986 
 V= 26.9 L mol
-1 
V= 15.3 L mol-1 
 
1*1=n*0.0821*273 
n=0.0446mol 
 
 
0.0446=m/32 
 
 
 
m=1.43 g 
 
0.636*3.55=n*0.0821*341 
n=0.0806mol 
 
 
0.0806=m/28 
 
 
m=2.26 g 
 
T=341K 
M de N2= 28 
 
 c) V=9.25L 
P=9.328atm 
R=0.0821 L atm K-1 mol-1 
T=298K 
M de F2= 38 
 
4.27 P*V = n*R*T || n=m/M || d=m/V 
di= 1.25 gL-1 
M de N= 28 
di= ? gL-1 
Vf=1L 
Pf=3atm 
Rf=0.0821 L atm K-1 mol-1 
Tf=671K 
 
 
4.34 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.526=m/38 
 
 
 
m=134 g 
 
9.328*9.25=n*0.0821*298 
n=3.526mol 
 
 
P*V = n*R*T 
3*V=28/28*0.0821*671 
V=18.34L 
 
 
d=m/V 
1.25= m/22.4 
m=28g 
 
 
d=m/V 
d=28/18.34 
 
 
d=m/V 
1.88= m/1 
m=1.88g 
 
 
P*V = n*R*T 
1*1=n*0.0821*273 
n=0.0446mol 
 
 
n=m/M 
0.0556=1.88/M 
M=42.15 
 
 
C1=12g mol
-1 CH2=14g mol
-1 
Cx= 36 CxHx=42.15 
C3 
d=1.53g/L 
 
H2=2g mol
-1 CH2=14g mol
-1 
Hx= 6 CxHx=42.15 
H6 
C3H6 
 
4.47 a) 
P=? 
n deN2 = 10g/28g mol-1 
V=0.02L 
R= 0.0821 L atm K-1 mol-1 
T=298K 
 
b) 
P=? 
n deN2 = 0.3571 mol-1 
n² de N2 = 0.1275 mol-1 
V=0.02L 
V²=0.0004L 
a de N2= 1.39 L² atm mol-² 
R= 0.0821 L atm K-1 mol-1 
T=298K 
b de N2=0.0391 L mol-1 
 
9.1 O sólido amorfo tem volume e forma fica, não apresenta faces cristalinas e sua estrutura interna apresenta 
pouca regularidade. Por ser considerado um líquido que foi super-resfriado nem abaixo do seu ponto de 
congelamento, imitando assim um sólido verdadeiro. Um exemplo é o vidro. Além disto os sólidos amorfos 
apresentam estrutura interna irregular. 
Já o sólido cristalino é caracterizado pelo arranjo ordenado tridimensional de seus átomos e tem grande 
regularidade em comparação com um sólido amorfo. 
9.6 a) A figura é um octaedro 
b) A figura é um tetraedro, uma pirâmide de base triangular. 
9.14 Sim pois houve manutenção da carga nuclear de ambos os íons . 
9.17 a√3=4R 
1,73a=4R 
1,73a=4*0.124x109 
P*V = n*R*T 
P*0.02=(10/28)*0.0821*273 
 
 
P=437atm 
 
(P+(n²*a/V²))*(V-nb)=nRT 
(P+443.06)*(0.00604)=8.7367 
0.00604P + 2.670 = 8.7367 
 
 
 
 
P=1004atm 
 
a=0.286nm 
 
9.26 Para o MgS pois trata-se de um sólido covalente que tende a ter um ponto de fusão superior aos sólidos 
iônicos, como é o caso do NaCl. 
9.28 Ambos são sólidos moleculares e segundo as regras das Forças de London moléculas tendem a ter uma 
atração muito fraca, logo um ponto de fusão muito baixo. 
Já a diferença entre o H e o O se dá pelo fato de que quanto maior a molécula e quanto mais elétrons tiver mais 
fortes serão as forças de London, logo o oxigênio se funde à temperatura superior ao hidrogênio. 
 
9.34 
ΔHret de CsCl=? 
ΔHf = -447 kJ
 mol-1 
ΔHsubl Cs = 78.2 kJ
 mol-1 
ΔHíon Cs = 375 kJ
 mol-1 
ΔHdiss Cl = 242 kJ
 mol-1 
ΔHa.e. Cl = -348 kJ
 mol-1 
 
 
 
 
ΔHf = ΔHsubl + ΔHíon + 1/2 ΔHdiss + ΔHa.e. + (-ΔHret) 
-447 = 78.2 + 375 + 121 – 348 – Δhret 
 
 
 
 
Δhret = 673.2 kJ
 mol-1