Buscar

38053

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 3, do total de 16 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 6, do total de 16 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 9, do total de 16 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Prévia do material em texto

FÍSICO-QUÍMICA I
2019
Prof.a Vanessa Gentil Ricordi
GABARITO DAS 
AUTOATIVIDADES
2
FÍSICO-QUÍMICA I
UNIDADE 1
TÓPICO 1 
UNI AUTOATIVIDADE
1 A quantos litros corresponde o volume de 9,5 m3?
R.: O primeiro passo é determinar quantos L tem em 1 m3 e realizar uma 
regra de três. Na regra de três devemos colocar os valores que apresentam a 
mesma unidade de um mesmo lado e, o x no lado da unidade que desejamos 
encontrar:
1 m3 1.000 L
9,5 m3 x
Se 1 m3 tem 1.000 L, quantos litros tem 9,5 m3? Para responder esse 
questionamento devemos multiplicar em cruzes:
1 m3 = 1.000 L
9,5 m3 = x
1 x X = 9,5 x 1.000
Em seguida, passamos o que multiplica X para o denominador do outro lado 
da equação e, realizamos a operação de divisão:
X = 9,5 x 1.000
1
X = 9,500 L
UNI AUTOATIVIDADE
1 Vamos resolver o exercício a seguir para facilitar a compreensão: 
A quantos milímetros de mercúrio corresponde uma pressão de 8 atm?
R.: Como dito na resolução do exercício anterior, primeiramente deve-se 
determinar quantos mmHg tem em 1 atm e realizar uma regra de três. Vamos 
seguir os mesmos passos apresentados anteriormente, apenas vamos trocar 
as unidades e utilizar as unidades solicitas pelo exercício em questão. 
3
FÍSICO-QUÍMICA I
1 atm 760 mmHg
8 atm x
Seguindo o mesmo raciocínio, se em 1 atm tem 760 mmHg, quantos mmHg 
tem 8 atm? 
Multiplicamos em cruzes:
1 atm = 760 mmHg
8 atm = x
1 x X = 8 x 760
Logo temos que:
X = 8 x 760
1
X = 6.080 mmHg
UNI AUTOATIVIDADE
1 Para praticar, vamos resolver o seguinte exercício:
Qual é a temperatura em Kelvin e Fahrenheit correspondente a 35 °C?
R.: Nesse caso, precisamos apenas aplicar as fórmulas:
K = °C + 273 e °F = [9/5 °C] + 32
Primeiramente, vamos calcular a temperatura K; precisamos apenas colocar 
o valor fornecido em °C para converter em Kelvin:
K = °C + 273 K = 35 °C + 273 K = 308 
O mesmo procedimento utiliza-se para encontrar a temperatura em Fahrenheit, 
precisamos apenas colocar o valor fornecido em °C:
°F = [9/5 °C] + 32 °F = [9/5 * 35 °C] + 32 °F = 95
4
FÍSICO-QUÍMICA I
TÓPICO 1
AUTOATIVIDADES 
1 De acordo com a teoria cinética dos gases, prediga as propriedades 
dos gases.
R.: As partículas gasosas são muito pequenas e seu volume é desprezível em 
relação ao volume ocupado pelo gás; movimentam-se em linha reta, de modo 
contínuo e desordenado; chocam-se entre si e com as paredes do recipiente 
de tal maneira que há conservação de energia (as colisões das partículas 
dos gases contra as paredes do recipiente constituem a pressão do gás; as 
forças de atração entre as moléculas são pouco significantes.
2 Entre os valores apresentados, qual indica a pressão mais elevada?
a) (x) 1,2 atm.
b) ( ) 700 mmHg.
c) ( ) 80 cmHg.
d) ( ) 0,8 atm.
e) ( ) 70 cmHg
3 Qual é a pressão equivalente a 4,5 atm?
a) ( ) 342 atm.
b) ( ) 3.420 cmHg.
c) (x) 3.420 torr.
d) ( ) 34,2 mHg.
e) ( ) 342 dmHg.
4 Qual é a temperatura em centígrados correspondente a 200 K?
a) (x) – 73 °C.
b) ( ) 73 °C.
c) ( ) 473 °C.
d) ( ) 273 °C.
e) ( ) – 273 °C.
5 Converta as seguintes unidades:
a) 1,3 atm em mmHg
b) 159,6 cmHg em atm
5
FÍSICO-QUÍMICA I
c) 100 mL em L
d) 0,5 L em dm3
e) 2500 cm3 em m3
f) 27 °C em K
g) 295 K em °C
R.: A: 988 mmHg; B: 2,1 atm; C: 0,1 L; D: 0,5 dm3; E: 0,0025 m3; F: 300 K; 
G: 22 °C.
6 Quais são as grandezas fundamentais no estudo dos gases?
R.: As grandezas fundamentais dos gases são: volume, temperatura, pressão 
e quantidade de matéria.
TÓPICO 2 
UNI AUTOATIVIDADE 
1 Calcule o peso (P) exercido sobre o êmbolo em cada ponto. Considere:
Peso sistema = Peso garrafa + Peso água = (m garrafa x g) + m água x g)
Massa específica da água (p) = 1000 Kg/m3
1 mL = 1 cm3 = 1 x 10-6 m3
g = 9,8 m/s2
Kg.m/s2 = N
N/m2 = Pa
1 atm = 1,01 x 105 Pa
R.: As respostas irão depender das observações feitas pelos alunos, pois 
é um experimento. Além disso, as respostas podem variar dependendo da 
pressão, temperatura... no momento do experimento.
2 Calcular a pressão (p) considerando que:
R.: As respostas irão depender das observações feitas pelos alunos, pois 
é um experimento. Além disso, as respostas podem variar dependendo da 
pressão, temperatura...no momento do experimento.
p = F = Peso sistema
 
 A
6
FÍSICO-QUÍMICA I
3 Fazer o gráfico da pressão x volume do gás e observar qual a curva 
formada.
R.: As respostas irão depender das observações feitas pelos alunos, pois 
é um experimento. Além disso, as respostas podem variar dependendo da 
pressão, temperatura...no momento do experimento.
4 Como poderíamos denominar esta curva: isoterma, isobárica ou 
isovolumétrica? Por quê? Se fizermos esta mesma experiência em 
um dia mais quente, a curva será a mesma? Em caso negativo, para 
onde ela será deslocada?
R.: As respostas irão depender das observações feitas pelos alunos, pois 
é um experimento. Além disso, as respostas podem variar dependendo da 
pressão, temperatura...no momento do experimento.
TÓPICO 2 
AUTOATIVIDADE
1 (Estácio-RJ) Um volume de 10L de um gás perfeito teve sua pressão 
aumentada de 1 para 2 atm e sua temperatura aumentada de – 73°C 
para + 127°C. O volume final, em litros, alcançado pelo gás foi de:
a) ( ) 50.
b) ( ) 40.
c) ( ) 30.
d) (x) 10.
e) ( ) 20.
2 (PUC-RJ) Um pneu de bicicleta é calibrado a uma pressão de 4 atm 
em um dia frio, à temperatura de 7°C. O volume e a quantidade de 
gás injetada são os mesmos. Qual será a pressão de calibração no 
pneu quando a temperatura atinge 37 °C?
a) ( ) 21,1 atm.
b) (x) 4,4 atm.
c) ( ) 0,9 atm.
d) ( ) 760 mmHg.
e) ( ) 2,2 atm.
7
FÍSICO-QUÍMICA I
3 (F. M. Pouso Alegre-MG) Ao sair de viagem, o motorista calibrou os 
pneus de seu veículo colocando no seu interior 2 atm de pressão, 
num dia quente (27 °C). Ao chegar ao destino, mediu novamente a 
pressão dos pneus e encontrou 2,2 atm. Considerando-se desprezível 
a variação do volume, a temperatura do pneu, ao final da viagem, era:
a) ( ) 660 °C.
b) (x) 57 °C.
c) ( ) 330 °C.
d) ( ) 272 °C.
e) ( ) 26,7 °C.
4 Temos 60L de N2 no estado inicial de uma transformação física. Se 
a temperatura passar de 27 °C para 77 °C e a pressão reduzir de 1/8 
da pressão inicial, qual o volume no N2 no estado final?
R.: 80 L.
5 Um tanque rígido de oxigênio colocado no exterior de um edifício 
tem a pressão de 20 atm às 6 horas da manhã, quando a temperatura 
é 10 °C. Qual será a pressão no tanque às 18 horas, quando a 
temperatura chega a 30 °C?
R.: 21,4 atm.
TÓPICO 3
1 Certo gás ocupa um volume de 6 litros a uma pressão de 720 mmHg, 
a 25°C. Que volume ocupará este gás nas CNTP?
R.: 5,2 L
2 500mL de um gás foram inicialmente medidos à pressão de 650 
mmHg e à temperatura de 73°C abaixo de zero. A seguir, o volume 
do gás foi reduzido a 400mL e a temperatura elevada a 127°C. Pede-
se a pressão final do gás em atmosferas.
R.: 2,14 atm.
8
FÍSICO-QUÍMICA I
3 Calcule:
a) A densidade absoluta do gás carbônico e do acetileno a 57°C e 1520 
mmHg.
R.: 3,25g/L e 1,92 g/L
b) A densidade do acetileno em relação ao gás carbônico.
R.: d(C2H2)/d(CO2) = 0,59
4 (Faap-SP) Um recipiente fechado contém uma mistura constituída 
por 8g de oxigênio e 1g de hidrogênio a 0,82 atm e 27 °C. Determine:
a) O volume do recipiente
R.: 22,5 L.
b) As pressões parciais dos componentes da mistura.
R.: pO2: 0,27 atm e pH2: 0,55 atm.
5 (PUC-SP) A pressão exercida por 1,2 x 1024 moléculas de nitrogênio 
confinadas em um recipiente de 6 L a 27 °C é:
a) ( ) 0,82 atm.
b) ( ) 2,0 atm.
c) ( ) 4,1 atm.
d) (x) 8,2 atm.
e) ( ) 20,0 atm.
9
FÍSICO-QUÍMICA I
TÓPICO 1
1 Para a reação C(s) + O2(g)  2 CO(g), calcule o trabalho de expansão 
considerando a temperatura igual a 27 °C e utilizando R = 2 cal/K.mol.
R.: W = - 600 cal
2 Calcular o trabalho efetuado quando 50g de ferro reagem com o ácidoclorídrico: 
a) num vaso fechado de volume fixo; 
R.: W = 0.
b) num béquer aberto, a 25 °C.
R.: W = - 532,14 cal.
3 Um corpo de 40g e calor específico 0,01cal/g°C esfria de 45 a 25°C. 
Qual a quantidade de calor cedido pelo corpo?
R.: - 8 cal.
4 Uma reação produz 32,8kcal, dentro de um calorímetro de capacidade 
térmica 20cal/°C, onde existem 800g de água inicialmente a 20°C. Qual 
a temperatura final atingida pelo sistema?
R.: 60 °C
5 Uma bateria elétrica é carregada pelo fornecimento de 250kJ de 
energia na forma de trabalho elétrico, mas há uma perda de 25kJ de 
energia como calor, para as vizinhanças, durante o processo. Qual é 
a variação da energia interna da bateria?
R.: + 225 kJ
6 Suponha que 2 moles de CO2, tratado como um gás ideal, em 2atm 
e 300K, são comprimidos isotérmica e reversivelmente até a metade 
do volume original, antes de serem usados para carbonatar a água. 
Calcule w, q e ΔU.
R.: W = + 3,46 kJ; q = - 3,46 kJ; ΔU = 0
UNIDADE 2
10
FÍSICO-QUÍMICA I
TÓPICO 2
1 Em certa reação exotérmica, em pressão constante, 50kJ de calor 
deixam o sistema na forma de calor e, 20kJ de energia deixam o 
sistema na forma de trabalho de expansão. Quais os valores de (a) 
ΔH e (b) ΔU desse processo?
R.: (a) – 50kJ e (b) – 70 kJ
2 Uma amostra de benzeno, C6H6, foi aquecida até 80 °C, seu ponto de 
ebulição normal. O aquecimento continuou até que 15, 4 kJ fossem 
fornecidos. Como resultado, 39, 1 g de benzeno, em ebulição, foram 
vaporizados. Qual a entalpia de vaporização do benzeno no ponto 
de ebulição?
R.: + 30,8 kJ.mol-1
3 A gasolina, que contém octano, pode queimar até monóxido de 
carbono se o fornecimento de ar for reduzido. Determine a entalpia 
padrão de reação da combustão incompleta, no ar, de octano líquido 
até o gás monóxido de carbono e água líquida, a partir das entalpias 
padrão de reação da combustão do octano e do monóxido de carbono.
R.: 2C8H18(l) + 17 O2(g)  16 CO(g) + 18 H2O(l), ΔH° = - 6414 kJ
4 (UFRGS-RS) Os valores de energia de ligação entre alguns átomos 
são fornecidos no quadro a seguir:
Ligação Energia de ligação (kJ/mol)
C – H 413
O = O 494
C = O 804
O – H 463
Considerando a reação representada por: 
CH4(g) + 2 O2(g)  CO2(g) + 2 H2O(v)
11
FÍSICO-QUÍMICA I
O valor aproximado de ΔH, em kJ, é de:
a) (x) – 820.
b) ( ) + 360.
c) ( ) + 106.
d) ( ) – 360.
e) ( ) + 820.
TÓPICO 3 
1 Calcule a variação de entropia de um grande bloco de gelo quando 
50J de energia, na forma de calor, são removidos reversivelmente, 
em uma geladeira em 0 °C.
R.: - 0,18 J/K
2 A temperatura de 1 mol de hélio (g) aumenta de 25 °C até 300 °C, em 
volume constante. Qual é a variação de entropia do hélio? Imagine 
comportamento ideal e use Cv,m = ¾ R.
R.: + 8,15 J/K
3 Calcule a entropia padrão de fusão do mercúrio no ponto de fusão. 
Dados mercúrio: Ponto de fusão: 234,3 K; ΔHfus° = 2,292 kJ/mol.
R.: 9,782 J/K/mol
4 Calcule a entropia padrão para a reação: N2O4(g)  2 NO2(g), a 25 °C. 
Dados: Sm° N2O4(g): 304,29 J.K-1.mol-1; Sm° NO2 (g): 240,06 J.K-1.mol-1.
R.: + 175,8 J/K
5 Qual a energia disponível para sustentar a atividade muscular 
e nervosa na combustão de 1 mol de moléculas de glicose nas 
condições normais, a 37 °C (temperatura do sangue)? A entropia 
padrão da reação é + 182,4 J.K-1.mol-1 e a entalpia padrão é – 2808 
J.K-1.mol-1.
R.: - 2864,544 J.K-1.mol-1
12
FÍSICO-QUÍMICA I
UNIDADE 3
TÓPICO 1 
1 Qual é a massa de glicina, NH2CH2COOH, que deve ser utilizada para 
preparar 250mL de uma solução de NH2CH2COOH(aq) 0,015 M?
R.: 0,282 g
2 Determine a fração molar da glicina em uma solução 0,140m?
R.: 2,52 x 10-3
3 Os volumes parciais molares da propanona e do triclorometano em 
uma mistura, onde a fração molar de CHCl3 é 0,4693, são 74,166 e 
80,235cm3 mol-1, respectivamente. Qual é o volume de uma solução 
com massa total de 1,000kg? 
R.: 886,8 cm3
4 Calcule (a) a energia de Gibbs molar da mistura; (b) a entropia molar 
da mistura, quando os dois componentes principais do ar (nitrogênio 
e oxigênio) são misturas para formar ar, a 298K. As frações molares 
de N2 e O2 são, respectivamente, 0,78 e 0,22. A mistura é espontânea?
R.: (a) ΔGm = - 131 KJ. mol-1; (b) ΔSm = + 4,38 J.K-1. mol-1
TÓPICO 2
1 Foi preparada uma solução dissolvendo-se 1,23g de C60 (fulereno) 
em 100 de tolueno (metilbenzeno). Dado que a pressão de vapor do 
tolueno puro é 5kPa, a 30°C, qual é a pressão de vapor do tolueno 
nessa solução?
R.: 4,99 kPa
2 A 300K, as pressões de vapor de soluções diluídas de HCl em GeC4 
líquido são as seguintes:
13
FÍSICO-QUÍMICA I
x(HCl) 0,005 0,012 0,019
p/kPa 32 76,9 121,8
Mostre que a solução obedece à lei de Henry nessa faixa de frações 
molares e calcule a constante da lei de Henry, a 300K.
R.: 6,4 x 103 kPa
3 O aumento do dióxido de carbono atmosférico tem como consequência 
o aumento da concentração de dióxido de carbono dissolvido nos 
corpos d’água na natureza. Use a lei de Henry e os dados da Tabela 
1 para calcular a solubilidade do CO2 em água, a 25°C, quando sua 
pressão parcial é (a) 4 kPa, (b) 100 kPa.
R.: (a) 1,3 mmol.kg-1; (b) 33 mmol.kg-1
4 Uma máquina de carbonatação de água é disponível para uso 
caseiro e funciona fornecendo dióxido de carbono a 3 atm. Estime 
a concentração molar do CO2 na água carbonatada produzida pela 
máquina.
R.: 0,101 mol.L-1
TÓPICO 3
1 Qual é a temperatura de ebulição, sob pressão normal, de uma solução 
de 4,7g de fenol em 600g de álcool etílico? Dados: temperatura de 
ebulição do álcool 78,4 °C (a 1 atm); constante ebuliométrica do álcool 
1,2K.kg.mol-1.
R.: 78,5 °C.
2 Calcular a pressão osmótica a 47 °C de uma solução aquosa que 
contém 13,68g de sacarose em 800mL de solução.
R.: 1,31 atm.
14
FÍSICO-QUÍMICA I
3 Para determinar a massa molecular de um aminoácido, ensaiou-
se uma solução aquosa do mesmo, de concentração 23,4g/L, num 
osmômetro, e obteve-se uma pressão de 4,92 atm a 27 °C. Qual a 
massa molecular do aminoácido analisado?
R.: 117 g.
4 Considere o diagrama de fases do CO2 (dióxido de carbono) 
representado a seguir e responda às questões:
a) Qual é a fase do CO2 quando a sua temperatura for de - 60ºC e a 
pressão de 50 atm?
b) Uma certa quantidade de CO2 líquido é submetida a uma pressão de 
56 atm e está confi nada em um recipiente. Se o líquido for aquecido, 
mantendo-se a pressão constante, qual o valor da temperatura em 
que irá ocorrer a vaporização?
c) Qual é o valor da temperatura e da pressão do ponto triplo do CO2?
d) Uma pedra de gelo seco (CO2) está submetida a uma pressão de 
2 atm. Ela é aquecida, mantendo-se a pressão constante. Em um 
determinado instante começa a ocorrer uma mudança de fase. Qual 
é o nome desta mudança?
FONTE: <https://static.todamateria.com.br/upload/di/ag/diagramadefasecobeatrriz-1.jpg>. 
Acesso em: 16 maio 2019. 
R.: a) Observando o diagrama, concluímos que o CO2 estará na fase sólida.
b) Irá ocorrer a vaporização quando a temperatura atingir 20 ºC.
c) O ponto triplo corresponde a interseção das três curvas, no caso do CO2, 
quando apresenta uma temperatura de - 57 ºC e pressão de 5,2 atm, os três 
estados físicos podem coexistir.
d) Irá ocorrer a sublimação.
15
FÍSICO-QUÍMICA I
5 (UF-GO) O gráfi co a seguir representa o diagrama de fases para a 
água. Dentre as afi rmações a seguir diga quais são verdadeiras?
FONTE: <http://angelafsica.blogspot.com/2013/08/diagrama-de-fases-exercicios.html>. 
Acesso em: 16 maio 2019. 
a) ( ) Só existe água no estado gasoso ou de vapor para temperaturas 
superiores a 100°C.
b) (x) A pressão de 15 mmHg a água a 10°C está no estado de vapor.
c) (x) A pressão de 15 mmHg a água a 25°C está no estado de vapor.
d) ( ) A qualquer pressão a água sempre está sólida a 0°C.
e) (x) A temperatura constante e igual a -3°C e uma variação na pressão 
de 10 mmHg para 1mmHg faz com que a água sublime.

Continue navegando