07 - Exercícios Gases

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UFRGS - INSTITUTO DE QUÍMICA 
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA INORGÂNICA 
QUÍMICA GERAL TEÓRICA - QUI01004 
GASES 
 
 
 
E X E R C Í C I O S 
 
1. Um manômetro de extremidade aberta foi conectado a um frasco contendo 
um gás a uma pressão desconhecida. O mercúrio no braço aberto para a atmosfera 
era 65 mm mais alto que na extremidade fechada. A pressão atmosférica era de 733 
torr. Qual era a pressão do gás no frasco? 
 
2. Um gás ocupa um volume de 350 mL a 740 torr. Qual será seu volume a 900 
torr se a temperatura permanecer constante? 
 
3. A 25 oC e 1 atm um gás ocupa um volume de 1,5 L. Que volume ocupará a 
100 oC e 1 atm? 
 
4. Se um gás, originalmente em um recipiente de 50 mL a uma pressão de 645 
torr, é transferido para outro recipiente cujo volume é 65 mL, qual será sua nova 
pressão se: 
a) não houver variação de temperatura? 
b) a temperatura do primeiro recipiente for 25 oC e a do segundo 35 oC. 
 
5. Um gás ideal com pressão de 650 mm de Hg ocupa um balão rígido de 
volume desconhecido. Uma certa quantidade de gás foi retirada do mesmo e 
verificou-se que ocupa um volume de 1,52 cm3 com pressão de 1 atm. A pressão do 
gás que permanece no balão é de 600 mm de Hg. Considerando que todas as 
medidas foram executadas à mesma temperatura, calcule o volume do balão. 
 
6. Calcule a pressão em kPa que resultará se 2,5 g de gás XeF4 forem 
introduzidos em um recipiente evacuado de 3,0 dm3 e que é conservado a 
temperatura constante de 80,0 oC (R = 8,31 kPa.dm3/mol/K). 
 
7. A densidade de um gás desconhecido é 1,96 g/L nas CNTP. Qual a massa 
molar desse gás? 
 
8. Uma amostra de 50 mL de gás exerce uma pressão de 450 torr a 35 oC. Qual 
é o seu volume nas CNTP? 
 
9. Produz-se um litro de uma mistura de gases a partir de um litro de N2 a 200 
torr, um litro de O2 a 500 torr e um litro de Ar a 150 torr. Qual é a pressão da 
mistura? A temperature é mantida constante. 
 
10. Uma mistura de gases consiste de 56,0 g de N2, 16,0 g de CH4 e 48,0 g de 
O2. Se a pressão total da mistura é 850,0 torr, qual a fração molar e a pressão 
parcial de cada gás? 
 
 
 
11. Uma mistura de N2 e O2 tem um volume de 100 mL a uma temperatura de 50 
oC e a uma pressão de 800 torr. Ela foi preparada pela adição de 50 mL de O2 a 60 
oC e 400 torr a V mL de N2 a 40 oC e 400 torr. Qual é o volume V? 
 
12. Um gás é coletado sobre água até a pressão total interna de um frasco de 
100 mL ser de 700 torr a 25 oC. Calcule o volume do gás seco nas CNTP (Pv da 
água a 25 oC é 23,8 torr ). 
 
13. Uma amostra de oxigênio tem um volume de 2,50 dm3 sob pressão padrão. 
Calcule o volume (em dm3) que essa amostra ocuparia a 50,0 kPa, na mesma 
temperatura. 
 
14. Uma amostra de oxigênio com volume de 56,0 mL é coletada sobre água a 
uma temperatura de 20 oC e pressão de 710,0 torr. Determine o volume do gás seco 
nas CNTP (Pv da água a 20 oC é 17,5 torr ). 
 
15. Qual a pressão que resulta quando 2,0 L de hidrogênio nas CNTP são 
injetados em um recipiente rígido de 2,0 L que já continha suficiente oxigênio para 
preenchê-lo completamente nas CNTP. Suponha que a temperatura não muda 
quando os gases se misturam. 
 
16. Uma amostra de 125 mL de O2 foi coletada sobre água a 25 oC e a uma 
pressão total de 708 torr. Calcule: 
a) a pressão parcial de oxigênio 
b) a fração molar do oxigênio 
c) a massa de oxigênio coletado, em gramas 
 
17. Uma mistura de O2 e N2 em um vaso de 200 mL exerce uma pressão de 720 
torr a 35 oC. Se existe 0,0020 mol de N2, calcule: 
a) a pressão parcial de N2 
b) a pressão parcial de O2 
c) o número de mols de O2 presentes 
 
18. Calcule o volume ocupado nas CNTP por: 
a) 0,20 mol de O2. 
b) 12,4 g de Cl2. 
c) uma mistura de 0,10 mol de N2 e 0,050 mol de O2. 
 
19. Calcule a massa de 245 mL de SO2, nas CNTP. 
 
20. Qual é a densidade do butano, C4H10, nas CNTP? 
 
21. Calcule o volume ocupado por 0,234 g de NH3 a 30 oC e a uma pressão de 
0,847 atm. 
 
22. Um bom vácuo, produzido com aparelhos comuns de laboratório, corresponde 
a 10-6 mm de Hg de pressão a 25 oC. Calcule o número de moléculas por cm3 
nessas condições. 
 
 
 
23. Um químico observou o desprendimento de um gás numa reação química e 
coletou um pouco do material para análise. Foi constatado conter 80% de C e 20% 
de H. Também foi observado que 500 mL do gás a 760 torr e 0 ºC apresentavam 
massa de 0,669 g. 
a) Qual a fórmula empírica do composto gasoso? 
b) Qual a sua massa molar? 
c) Qual sua fórmula molecular? 
 
24. Na reação N2 (g) + 3 H2 (g) à 2 NH3 (g), quantos mililitros de H2 nas CNTP são 
necessários para produzir 400 mL de amônea? 
 
25. Oxigênio gasoso gerado na reação 2 KClO3 à 2KCl + 3 O2 foi coletado sobre 
água a 30 ºC em um vaso de 150 mL, até a pressão total ser de 600 torr. 
a) Quantos gramas de O2 seco foram produzidos? (Pv da água é de 31,8 torr) 
b) Quantos gramas de KClO3 foram consumidos na reação? 
 
26. Ácido nítrico é produzido dissolvendo-se NO2 em água de acordo com a 
reação 
3 NO2(g) + H2O(l) → 2 HNO3(l) + NO(g) 
Quantos litros de NO2 a 25 ºC e 770 torr são necessários para produzir 10 g de 
HNO3? 
 
27. Calcule o volume ocupado por 0,024 g de O2 se este for coletado sobre água 
a 23 ºC e a uma pressão total de 740 torr (Pv da água a 23 ºC é 21,1 torr). 
 
28. Três gases foram colocados num mesmo recipiente de 10 litros, tendo uma 
pressão total de 800 torr a 30 ºC. Se a mistura continha 8,0 g de CO2, 6,0 g de O2 e 
uma quantidade desconhecida de N2, calcule: 
a) o número total de mols de gases no recipiente 
b) a pressão parcial de cada gás 
c) a massa de N2 no recipiente. 
 
29. Calcule o volume máximo de CO2 a 750 torr e 28 ºC que pode ser produzido 
reagindo-se 500 mL de CO a 760 torr e 15 ºC com 500 mL de O2 a 770 torr e 0 ºC. 
 
30. Uma reação importante na produção de fertilizantes nitrogenados é a 
oxidação da amônea: 
4 NH3 (g) + 5 O2 (g) → 4 NO (g) + 6 H2O (g) 
Quantos litros de O2, medidos a 25 ºC e 0,895 atm, devem ser usados para produzir 
100 litros de NO a 500 ºC e 750 torr? 
 
31. Um gás de volume V1 e pressão P1 sofre uma transformação isobárica de 
uma temperatura T1 até uma temperatura T2 = 3 T1. Em seguida, sofre uma 
compressão isotérmica até o volume V3 = 2 V1. Qual a relação entre P1 e P3? 
 
32. Uma amostra de um líquido desconhecido é colocada num frasco evacuado 
de massa e volume conhecidos, a uma temperatura suficientemente alta para 
vaporizar todo o líquido. A temperatura é mantida constante e a pressão do frasco é 
medida. O frasco é pesado novamente para determinar a massa do líquido 
 
 
desconhecido. Usando os dados abaixo para esse procedimento, calcule a massa 
molar do líquido desconhecido. 
massa do frasco vazio 35,364 g 
volume do frasco 35,0 mL 
pressão no frasco 381 torr 
massa do frasco + líquido desconhecido 35,451 g 
temperatura 100,0 ºC 
 
33. Uma liga de alumínio e cobre foi tratada com ácido clorídrico. O alumínio 
sofreu dissolução segundo a equação Al + 3 H+ à Al3+ + 3/2 H2. O cobre permanece 
inalterado. O ataque de 0,360 g da liga produziu 415 cm3 de H2 medidos a 273 K e 
pressão de 1 atm. Qual a percentagem em massa de alumínio na liga? 
 
34. Uma mistura de alumínio e zinco de massa 1,67 g foi completamente 
dissolvida em ácido, fornecendo 1,69 litro de hidrogênio medido a 273 K e pressão 
de 1 atm. Qual a percentagem de alumínio na amostra original? As reações que 
ocorrem são: 
Zn + 2 H+ à Zn2+ + H2 
Al + 3 H+ à Al3+ + 3/2 H2 
 
35. Uma amostra de um óxido de bário de composição desconhecida forneceu, 
após exaustivo aquecimento, 5,00 g de BaO e 366 mL de O2 medidos nas CNTP. 
a) Qual a fórmula empírica do óxido desconhecido? 
b) Qual a massa de óxido que existia inicialmente? 
 
 
 
 
RESPOSTAS 
 
1. 798 torr 
2. 287,8 mL 
3. 1,88 L 
4. a) 496,15 torr; b) 512,8 torr 
5. 23,1 cm3 
6.11,8 kPa 
7. 44 g/mol 
8. 26,24 mL 
9. 850 torr 
10. xN2 = 0,44; xCH4 = 0,22; xO2 = 0,33 
11. 146,8 ml 
12. 81,5 mL 
13. 5,07 dm3 
14. 47,5 mL 
15. 2 atm 
16. a) 684,2 torr; b) 0,966; c) 0,147 g 
17. a) 191,9 torr; b) 528,1 torr c) 0,0055 mol 
18. a) 4,48 L; b) 3,91 L; c) 3,36 L 
19. 0,70 g 
20. 2,6 g/L 
21. 0,40 L 
22. 3,2 x 1010 moléculas/cm3 
23. a) CH3; b) 30 g/mol; c) C2H6 
24. 600 mL 
25. a) 0,144 g; b) 0,368 g 
26. 5,7 L 
27. 19,2 mL 
28. a) 0,424 mol; b) PCO2 = 343 torr; PN2 = 102 torr; PO2 = 354 torr; c) 1,51 g 
29. 0,53 L 
30. 53,2 L 
31. P3 = 3 P1/2 
32. 151,65 g/mol 
33. 93 % 
34. 74 % 
35. a) BaO2 b) 5,53 g