Exercícios Resolvidos Polígrafo QGT - Gases

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UFRGS - INSTITUTO DE QUÍMICA 
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA INORGÂNICA 
QUÍMICA GERAL TEÓRICA B - QUI01049 
UNIDADE 1 - GASES 
 
EXERCÍCIOS SOBRE GASES 
 
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 l 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 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 l 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 ( kilopascal ) 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? 
 
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 X mL de N2 
a 40 oC e 400 torr. Qual é o volume X ? 
 
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. 
 
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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 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 
 
Dado: Pv da água a 25 oC = 23,8 torr 
 
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 0C 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) → 2 NH3(g), quantos mililitros de H2 nas CNTP são necessários 
para produzir 400 mL de amônia? 
 
25. Oxigênio gasoso gerado na reação 2 KClO3 → 2KCl + 3 O2 foi coletado sobre água a 30 
°C 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 °C e 770 torr são necessários para produzir 10 g de HNO3? 
 
27. Calcule o volume ocupado por 0,024 g de O2 se este fosse coletado sobre água a 23 °C e a uma 
pressão total de 740 torr ( Pv da água a 23 °C é 21.1 torr ). 
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28. Use a equação de Van der Waals para calcular a pressão, em atm, exercida por 51,0 g de 
amônia num frasco de l0,0 litros a 227 °C (a = 4,17 atm L2.mol-2 e b = 0,037 L.mol-l). Compare 
com o comportamento ideal. 
 
29. Três gases foram colocados num mesmo recipiente de l0 litros para dar uma pressão total de 
800 torr a 30 °C. Se a mistura continha 8,0 g de CO2, 6,0g 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. 
 
30. Calcule o volume máximo de CO2 a 750 torr e 28 °C que pode ser produzido reagindo-se 500 
mL de CO a 760 torr e 15 °C com 500 mL de O2 a 770 torr e 0 °C. 
 
31. Uma reação importante na produção de fertilizantes nitrogenados é a oxidação da amônia: 
 4 NH3(g) + 5 O2(g) → 4 NO(g) + 6 H2O(g). 
 
Quantos litros de O2, medidos a 250C e 0,895 atm, devem ser usados para produzir 100 litros de 
NO a 500 °C e 750 torr ? 
 
32. Um recipiente de volume V tem um pequeno orifício na extremidade superior e contém um gás 
a 27 °C e 1 atm. A que temperatura deve se elevar a amostra gasosa para que um terço de seu 
volume original escape pelo orifício? 
 
33. Um gás de volume V1 e pressão P1 sofre uma transformação isobárica de uma temperatura T1 
até uma temperatura T2 = 3T1. Em seguida, sofre uma compressão isotérmica até o volume V3 = 
2V1. Qual a relação entre P1 e P3? 
 
34. 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 l00,0 °C 
 
35. 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 massa de alumínio 
na amostra original? 
 Zn + 2 H+ → Zn2+ + H2 
 Al + 3 H+ → Al3+ + 3/2 H2 
 
 
36. Uma liga de alumínio e cobre foi tratada com ácido clorídrico. O alumínio sofreu dissoluçào 
segundo a equação Al + 3 H+ → 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 massade alumínio na liga? 
 
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37. 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 22. 32.109 moléculas/cm3 
2. 287,8 mL 23. a) CH3 b) 30 g/mol c) C2H6 
3. 1,88 L 24. 600 mL 
4. a) 496,15 torr b) 512,8 torr 25. a) 0,144 g b) 0,368 g 
5. 23,1 cm3 26. 5,7 L 
6. 11,8 kPa 27. 19,2 mL 
7. 44 g/mol 28. 12,06 atm 
8. 26,24 mL 29. a) 0,424 mol b) PCO2 = 343 torr; PN2 = 102 torr; 
PO2 = 354 torr c) 1,52 g 
9. 850 torr 30. 0,53 L 
10. xN2 = 0,44; xCH4 = 0,22; xO2 = 0,33 
 PN2 = 374 torr; PCH4 = 187 torr; PO2 = 280 torr 
31. 53,13 L 
11. 146,8 ml 32. 400 K 
12. 81,5 mL 33. P3 = 3 P1/2 
13. 5,07 dm3 34. 152 g/mol 
14. 47,5 mL 35. 74 % 
15. 2 atm 36. 93 % 
16. a) 684,2 torr b) 0,966 c) 0,147 g 37. a) BaO2 b) 5,52 g 
17. a) 192,2 torr b) 528 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 
 
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