LISTA DE EXERCICIOS N1 Cap 1 gabarito

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Paulo A. Netz. George Gonzalez Ortega. Livro referência: Fundamentos de 
físico-química:Uma abordagem conceitual para ciências farmacêuticas. 2008 
CAPÍTULO 1-Estados de agregação da matéria: uma descrição 
fenomenológica. Páginas 13 a 25 (excluído gases reais) e Páginas 32 a 35 
Questão 1- O que determina o estado de agregação de uma determinada 
substância? 
Balanço entre forças intermoleculares de repulsão e atração, bem como do valor da energia 
cinética. 
Questão 2- Quais são os estados de agregação? 
 Sólido, líquido e gasoso. 
Questão 3- Diferencie os estados de agregação quanto à intensidade das 
forças de atração e repulsão presentes e quanto à tendência à ordem ou 
desordem das moléculas. 
Sólido: forças atração e repulsão fortes, que se equilibram a uma distância fixa entre as 
moléculas; ordem perfeita 
Líquido: estado intermediário entre gases e sólidos; não preenche totalmente o volume que 
ocupa como um gás, apesar de exibir fluidez devido à mobilidade molecular e desordem 
estrutural. Resulta da fusão de um sólido, do esfriamento de um gás ou do aumento da 
pressão de um gás, desde que T>TC 
Gasoso: forças de atração e repulsão fracas, pequenas; inexistentes apenas no gás perfeito 
(ideal); caos perfeito 
Questão 4- Qual a diferença entre interação intermolecular e força 
intermolecular? 
Interação se refere à energia potencial de interação entre moléculas enquanto força é causada 
pela energia e mede o quanto a energia potencial varia com a distância. 
Questão 5- Diferencie interação intramolecular e intermolecular. Qual delas 
interfere diretamente no estado de agregação molecular? Dê exemplos de 
moléculas onde estas interações ocorrem. 
Interação dentro (parte interna) da molécula, responsável pela existência da molécula. 
Interação entre moléculas, responsável pelo estado de agregação. Proteínas (hemoglobina, 
caseína, etc..) 
Questão 6- Descreva os tipos de interações intermoleculares e compare a 
intensidade destas interações entre si. 
Interações eletrostáticas - entre moléculas com pelo menos uma delas com carga 
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Íon-íon 
Se aumentar em 10x a distância, a energia de interação iônica U reduz 10x 
Íon-dipolo 
Se aumentar em 10x a distância, a interação reduz 100x 
 
Interações de van der Waals- entre moléculas sem carga 
Interação de Keeson: interação dipolo-dipolo entre moléculas polares 
 
Se aumentar em 10x a distância, a interação reduz 1000x 
Interação de Debye: interação dipolo-dipolo induzido, entre dipolos permanentes e moléculas 
sem dipolo permanente 
 
Se aumentar em 10x a distância, a interação reduz 1 milhão 
Interação de London: interação dipolo induzido -dipolo induzido, entre moléculas sem dipolo 
permanente 
 
Ligações de hidrogênio 
 
 
 
 
 
 
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Questão 7- Diferencie forças intermoleculares de coesão e forças 
intermoleculares de adesão. 
forças intermoleculares de coesão: entre espécies químicas iguais 
forças intermoleculares de adesão: entre espécies químicas diferentes 
Questão 8- Marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas. 
(V ) No estado gasoso, as moléculas encontram-se em níveis energéticos 
elevados e apresentam liberdade irrestrita de movimentos de rotações, 
translação, vibração e oscilação. 
(V ) No estado sólido, as moléculas e átomos só podem oscilar e vibrar 
sobre uma posição fixa, o que caracteriza uma rede ou matriz com baixo 
conteúdo energético. 
(V ) Mudança no estado de agregação de uma substância pode ocorrer 
pela transferência de energia e, quando conduzida à temperatura e pressão 
constantes, são transformações reversíveis, sendo reações estritamente 
físicas. 
(V ) A transformação do açúcar em caramelo, que ocorre pelo aquecimento 
da sacarose seguida de liquefação, não representa uma mudança no estado de 
agregação da sacarose, mas uma reação química irreversível. 
Questão 9- Descreva as propriedades dos gases e os diferencie dos gases 
ideais. Por que os gases ideais são utilizados para descrever os princípios 
fundamentais da termodinâmica? 
Gases: descrição do comportamento é simples; comportamento caótico; para sistemas 
isolados, apenas massa, P,V e T são necessários para uma descrição completa do estado 
gasoso; não ocupam lugar definido, nem fronteiras nem forma 
Gases ideais: não existem; é modelo idealizado como ideal, que parte do pressuposto que as 
interações entre as moléculas são nulas. Cada molécula comporta-se como única molécula o 
que implica que a natureza do gás não interfere na descrição do estado gasoso. É a susbtãncia 
que obedece à equação de estado PV=nRT, sendo que 1 mol de gás ideal ocupa 22,4L 
 
Questão 10- Equações de estado são modelos matemáticos usados para 
descrever o comportamento de substâncias. Em que situações o modelo dos 
gases ideais pode e não pode ser usado para prever o comportamento de 
sistemas gasosos reais, independente da sua natureza? 
Pode ser usado: Para sistemas gasosos a baixa pressão e a temperatura ambiente ou acima da 
ambiente, sistemas rarefeitos (pouco denso) ou quando não precisamos de grande precisão na 
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descrição do comportamento de sistemas gasosos,podemos negligenciar as interações 
intermoleculares e considerá-las nulas. 
Não pode ser usado: sistemas a altas pressões ou baixas temperaturas (forças de interação não 
podem ser desprezadas) ou quando as interações intermoleculares são elevadas e não podem 
ser desprezadas. 
Questão 11- O que significa CNPT? Quais são estas condições? 
condições normais de pressão (1atm)e temperatura (0°C) 
Questão 12- Calcule a massa molecular de um gás de densidade 0,241g/L , 
sabendo que o mesmo ocupa o volume de 1L a 600K e 0,2atm. 
 
 
Questão 13- Qual o grau de pureza de uma amostra de 3,0g de bicarbonato de 
sódio (NaHCO3) sabendo-se que a mesma, quando em contato com HCl a 
273K e 1 atm, libera 0,720 L de CO2. 
 
0,720L/0,8= 0,9 x 100 =90% de pureza 
 
Questão 14- Qual a pureza de nitrilo de iso-amila [(CH3)2CH(CH2)2NO2], de 
densidade 0,875g/mL a 25°C, contido em uma ampola de 7,5mL, sabendo-se 
que 0,656g desta substância liberam 0,106L de óxido nitroso (NO), na 
proporção n°mois[(CH3)2CH(CH2)2NO2]: n°mois NO de 1:1? 
600K 
0,2atm 
3g 
3g 
0,8L 
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Questão 15- Uma amostra de 1 mol de um gás ideal, inicialmente a 50°C e 2 
atm de pressão, é aquecida isobaricamente até que seu volume duplique. Após 
essa expansão, a amostra é resfriada isometricamente até a sua temperatura 
inicial. Depois dessa etapa, a amostra sofre compressão isotérmica retornando 
ao estado inicial. Calcule a pressão, o volume e a temperatura de cada estado 
intermediário dos quatro apresentados, pelo qual passa o gás, e esboce as 
transformações em um diagrama cíclico, indicando com setas a sequência das 
transformações. 
ver exemplo 1.4 cálculos estão errados: 
PV=nRT 
ESTADO 1(inicial) 
P=2atm; n=1mol; R= 0,082 atm L /K mol; T=273+50=323K, implica que V=13,243L 
ESTADO 2 
P=1atm; n=1mol; R= 0,082 atm L /K mol; T=646K, implica que V=26,486L 
Questão 16- Em uma câmara de 20L, são misturados 1mol de nitrogênio e 3 
mois de hidrogênio a 298K. Assumindo esses gases ideais, determine a 
pressão à qual está submetido o sistema e quais serão as pressões parciais. 
Utilize a Lei de Dalton. 
 
 
 
0,106L 
0,106L 
77,37% 
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Questão 17- Três balões de 0,2L, a 298K, contendo cada um deles um gás 
diferente à pressão diferente, são comunicados um com os outros por meio de 
uma abertura das válvulas 1 e 2, conforme figura abaixo. Considerando que o 
volume morto no sistema é desprezível, qual é a pressão total no final e qual a 
pressão parcial de cada um dos gases na mistura? Utilize a Lei de Dalton. 
 
20L 
4,9atm 
1,225 atm 
3,675 atm