Exercícios de Físico-Química sobre Propriedades dos Gases

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
INSTITUTO DE QUÍMICA
DISCIPLINA: FÍSICO-QUÍMICA
PROF. Guedmiller Souza
LISTA DE EXERCÍCIOS: PROPRIEDADE DOS GASES
1 – Um gás perfeito sofre compressão isotérmica que reduz de 1,80 dm3 o seu volume. A pressão final do gás é 1,48 x 103 torr e o volume final é 2,14 dm3. Calcule a pressão inicial do gás em (a) torr e (b) bar.
a) – Pi . (2,14 + 1,8) = 1,48 x 103 . 2,14 - Pi = 8,0385 x 102 torr
b) 1 torr – 1,33 x 10-3 bar
8,0385 x 102 torr – x		x = 1,0691 bar.
2 – Calcule a pressão (em Pa e atm) que uma pessoa de 72,0 kg exerceria sobre o solo se usasse botas com área de 265 cm2.
p = m.g = 72.10 = 720 N		S = 265 cm2 = 0,0265 m2
p = P/S = 720/0,0265 = 2,7169 x 104 N/m2 = 2,7169 x 104 Pa
1 Pa – 9,8692 x 10-6 atm
2,7169 x 104 Pa – X		X = 0,26814 atm
3 – A 5000 C e 699 torr, a densidade do vapor de enxofre é 3,71 g. L-1. Qual a fórmula molecular do enxofre nessas condições? OK
pV = nRT – - – 0.919737 = – M = 255,68 g/mol
1 mol de S = 32 g
	x =	255,68 g	x = 8 mol de S – fórmula molecular de S8
4 – Uma mistura gasosa é constituída por 320 mg de metano, 175 mg de argônio e 225 mg de neônio. A pressão parcial do neônio, a 300 K, é 66,5 torr. Calcular (a) o volume da mistura e (b) a pressão total da mistura.
Xneônio = 0,225/20 = 0,01125 mol de Neônio
Xmetano = 0,32/4 = 0,02 mol de Metano
Xargonio= 0,175/39 = 0,00435 mol de Argônio
Xtotal = 0,0356 mol
a) pn . Vt = nnRT				b) pt.V = ntRT
0,0875. Vt = 0,01125. 0,082. 300	 pt. 3,163 = 0,0356. 0,082. 300
Vt = 3,163 L 				 pt = 0,277 atm
5 – O gás oxigênio gerado in vitro em um experimento de fotossíntese (que ilumina um extrato de cloroplastos com luz visível) é coletado sobre a água. O volume do gás coletado a 22,0C e `a pressão atmosférica de 758, 0 torr e 186,0 mL. Calcule a massa de oxigênio obtida. A pressão de vapor da água a 22,0C é 19,8 torr.
pV = nRT
1,023. 0,186 = (m. 0.,082.295)/32
M = 0,251 g de gás oxigênio.
6 – A que temperatura deve ser resfriada, a partir de 25C, uma amostra de 1,0 L de gás perfeito a fim de reduzir seu volume a 100 cm3?
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7 – Que diferença de pressão deve ser feita entre as pontas de um canudinho de refresco, vertical, de 15 cm, para aspirar um líquido aquoso com a densidade de 1,0 g cm3?
p = d.g.h – p = 1x103. 10. 0,15 = 1,5x103 Pa
8 – Um balão meteorológico tem um raio de 1,0 m quando ao nível do mar (1,0 atm, 25C) e expande a 3,0 m quando sobe a uma altitude máxima onde a temperatura é -20C. Qual é a pressão do balão nesta altitude?
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9 – Numa experiência para determiner um valor exato da constant dos gases perfeitos, R, um estudante aqueceu um recipient de 20,0 L cheio com 0,25132 g de hélio gasoso a 500,0 C, e mediu a pressão num manômetro de água, a 25,00C, encontrando 206,402 cm de água. Sabendo que a densidade da água, a 25,00 C, é 0,99707 g cm-3 e que a aceleração da gravidade é 9,80665 m s-2, pede-se: (a) calcule o valor de R em J K-1 mol-1 e (b) Compare com o valor tabelado e calcule o erro relativo.
a) p = d.g.h = 997,07. 9,80665. 2,06402 = 20181,81 Pa = 0.19917098 atm
pV = nRT – 	0,19917098. 20 = 0,062789. R. 773
R = 0,082071618 atm.L/ mol.K
b) valor tabelado = 0,0820574587
diferença = 0,0820574587 - 0,082071618 = -0,000014161