Cap_06_exercicios adicionais

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Capítulo 6 – Exercícios adicionais 
 
 
Conceitos iniciais 
 
1. Se um balão contendo ar atmosférico, inicialmente à temperatura ambiente, for 
colocado dentro da geladeira, seu volume vai aumentar, diminuir ou permanecer 
inalterado? 
 
2. Em problemas que envolvam gases, a temperatura do gás deve ser colocada na escala 
absoluta. Como se transforma graus Celsius em graus Kelvin? 
 
3. O nitrogênio líquido possui temperatura de ebulição de –195,8 ºC à pressão de 1 atm. 
Determine a temperatura de ebulição do nitrogênio em graus Kelvin. 
 
As leis das transformações da fase gás 
 
4. Considere, para uma quantidade de gás, que a pressão é P e o volume é V. Em relação 
à expressão P × V = K, desenhe um gráfico representando essa relação. Por que esse 
processo é denominado ‘isotérmico’? 
 
5. Certa massa de gás ideal sofre transformações isotérmicas. O gráfico relativo a essas 
mudanças é: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Calcule o volume ocupado pela mesma massa de gás quando a pressão for reduzida a 2 
atm. 
 
6. 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? 
 
7. 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. 
 
 2007 Pearson Education do Brasil — Química geral 
8. 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. 
 
Gás ideal 
 
9. Qual a pressão, em atmosferas, de 2,8 g de gás nitrogênio armazenados em um 
recipiente de 100 mL a 27 ºC? 
 
10. 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? 
 
11. 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? 
 
12. 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. 
 
13. Calcule o volume de um frasco, em litros, que armazena 160 g de gás hidrogênio 
(H2) a 27 ºC e 101,3 kPa. 
 
Pressões e volumes parciais/densidade 
 
14. 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? 
 
15. 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? 
 
16. 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. 
 
17. 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. 
 
Teoria cinética dos gases 
 
18. Arranje, em ordem crescente de velocidade média quadrática (vmq), na mesma 
temperatura, os gases N2, O2 e H2. 
 
19. Qual dos seguintes gases tem maior velocidade média quadrática: H2, a 100 ºC, ou 
He, a 50 ºC? 
 
20. Um gás ideal é mantido em um recipiente cujo volume é fixo. O que acontece com a 
freqüência de colisões entre as moléculas se a temperatura aumentar? 
 
 2007 Pearson Education do Brasil — Química geral 
 2007 Pearson Education do Brasil — Química geral 
21. 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 seqüência em que 
sentiremos o cheiro desses gases? 
 
22. 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? 
 
23. 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? 
 
Gás real 
 
24. 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. 
 
25. 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).