Lista 1 - IME & ITA - Gases ideais e reais (1)

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FÍSICO - QUÍMICA – IME-ITA – LISTA NABUCO I - GASES IDEAIS E 
REAIS - PROFESSOR ALEXANDRE VARGAS GRILLO 
 
 
1 
 
Questão 01 – (IME) A equação do gás ideal só pode ser aplicada para gases reais 
em determinadas condições especiais de temperatura e pressão. Na maioria dos 
casos práticos é necessário empregar uma outra equação, como a de van der Waals. 
Considere um mol do gás hipotético A contido num recipiente hermético de 1,1 
litros a 27ºC. Com auxílio da equação de van der Waals, determine o erro cometido 
no cálculo da pressão total do recipiente quando se considera o gás A como ideal. 
Dados: Constante universal dos gases: R = 0,08206 atm.L.mol
-1
.K
-1
; constantes de 
van der Waals: a = 1,21 atm.L
2
.mol
-2
 e b = 0,10 L.mol
-1
. 
 
Questão 02 – (ITA) Temos um recipiente com N2 (1 atm, 3,0 litros) e outro com O2 
(5 atm, 2,0 litros). Os dois recipientes estão conectados por um tubo de volume 
desprezível dotado de uma torneira. Abrindo-se a torneira, a pressão se estabilizará, 
mantendo a temperatura constante, no valor de: 
a) 5 atm 
b) 3 atm 
c) 2,60 atm 
d) 2,50 atm 
e) 2,17 atm 
 
Questão 03 – (ATKINS) Duas salas de mesmo tamanho se comunicam por uma 
porta aberta. Entretanto, a média de temperatura nas duas salas é mantida a valores 
distintos. Em qual sala há mais ar? 
 
Questão 04 – (MESTRE CHICO) A oxigenoterapia tem aplicação profilática ou 
curativa, já que é indicada nos casos hipoxemia de qualquer origem, como por 
exemplo, no tratamento de doenças pulmonares obstrutivas, pneumonias, enfartos 
do miocárdio e embolias pulmonares. Um cilindro tipo T (50 litros) de uma 
determinada companhia de gases acomoda 10 m
3 de oxigênio medicinal medido nas 
CNTP. 
a) Qual a massa de oxigênio (kg) contida no cilindro completamente cheio? 
b) Qual será a pressão (atm) do cilindro quando a temperatura ambiente for 
de 25
°
C. Dados: a = 1,36 atm.L².mol
-2
; b = 0,032 L.mol
-1
. 
 
Questão 05 – (PUC – Rio – ENGENHARIA METALÚRGICA) A container is 
divided into two compartments. Compartment A holds ideal gas A at 400 K and 5 
atm of pressure. Compartment B is filled with ideal gas B at 400 K and 8 atm. The 
partition between the compartments is removed and the gases are allowed to mix. 
(Later in the course it will be shown that this mixing produces no change in 
temperature if the gases are ideal). The mole fraction of A in the mixture is found to 
be XA = 0,581395. The total volume of the compartments is 29 ℓ. Determine the 
original volumes of compartments A and B. 
 
Questão 06 – (PETER ATKINS) Admita que 10 mols de gás etano estejam 
confinados num vaso de 4,860 dm³, a 27
°
C. Estime a pressão do etano com: 
(a) a equação dos gases perfeitos; 
(b) a equação de van der Waals; 
(c) Com o resultado do cálculo, estime o fator de compressibilidade. 
Informação para a resolução do problema: para o etano: a = 5,507 dm³ x atm / mol; 
b = 3,19 x 10
-2
 dm³/mol. 
 
Questão 07 – (PETER ATKINS) Com as constantes de Van der Waals para o 
etano (questão 06), determine o raio desta molécula gasosa, supostamente esférica. 
 
Questão 08 – (ITA) Dois balões esféricos de mesmo volume são unidos por um 
tubo de volume desprezível, provido de torneira. Inicialmente o balão A contém 
1,00 mol de gás ideal, e em B há vácuo. 
 
Os dois balões são mantidos às temperaturas indicadas no desenho acima. A torneira 
é aberta durante certo tempo. Voltando a fechá-la, verifica-se que a pressão em B é 
0,81 do valor da pressão em A. Quanto do gás deve ter sobrado no balão A? 
 
Questão 09 – (IFRJ – concurso para docente) Uma mistura de monóxido de 
carbono (CO) e dióxido de carbono (CO2), com comportamento ideal, apresenta 
massa específica igual a 1,332 kg.m
-
³, quando se encontra sob pressão de 750 
mmHg a temperatura de 25
°
C. Então, responda a estes questionamentos. 
a) Qual é a massa molar da mistura? 
b) Qual é a composição da mistura? 
c) Qual é a pressão parcial de cada gás que constitui essa mistura? 
d) Calcule o fator de compressibilidade dessa mistura, sabendo que o seu 
volume molar real é de 23,50 L.mol
-1
. 
 
Questão 10 - (IFRJ – concurso para docente) Uma amostra de 30,0 gramas de 
C2H6 encontra-se na condição I (temperatura 0,0°C e volume de 22,414 L), sendo 
comprimida e aquecida até a condição II (temperatura = 727°C e volume de 100 
cm³). Analise a transformação no sistema gasoso e responda aos questionamentos 
dos itens A e B. 
A) Qual é a pressão desse gás, comportando-se como: 
A.1) gás ideal na condição I? 
A.2) gás de Van der Waals na condição I? 
A.3) gás ideal na condição II? 
A.4) gás de Van der Waals na condição II? 
B) Calcule o valor aproximado da constante de compressibilidade na 
condição I e na condição II, considerando que o gás de Van der Waals representa o 
comportamento real do gás. Dados gerais da questão: a(C2H6) = 5,49 L².atm.mol
-2
; 
b(C2H6) = 0,064 L.mol
-1
. 
 
Questão 11 - (GRILLO) Certa mistura constituída por dois gases nobres, Hélio e 
Neônio, estão confinados em um frasco de 400 cm³, apresentando uma massa total 
igual a 0,150 gramas, a 300 K e 750 mmHg. Determine a: 
a) massa dos gases presentes do frasco; 
b) fração molar de He presente; 
c) pressão parcial de Neônio. 
 
Questão 12 – (IME) Qual o volume de um balão contendo 44,0 g de gás Hélio, 
utilizado em parques de diversões ou em propaganda, num dia em que a temperatura 
é igual a 28
°
C e a pressão, no interior do balão, é 2,50 x 10
2
 kPa? 
 
Questão 13 – (ITA) Uma porção de gás pode ser aquecida sob pressão constante ou 
volume constante. Como irá variar a densidade do gás em cada uma dessas 
maneiras, respectivamente? 
a) Aumenta e não varia 
b) Aumenta e diminui 
c) Não varia e aumenta 
d) Diminui e diminui 
e) Diminui e não varia 
 
Questão 14 – A pressão parcial de oxigênio no ar, a 25
°
C, é de 158 mmHg, sendo a 
pressão total igual a 760 mmHg. O ar que é expirado do pulmão, após a respiração, 
apresenta uma pressão parcial de O2 de 115 mmHg, sob as mesmas condições. 
Quantos moles de O2 são absorvidos pelos pulmões a partir de um litro de ar? 
 
Questão 15 – (IME) Ao desejar identificar o conteúdo de um cilindro contendo um 
gás monoatômico puro, um estudante de química coletou uma amostra desse gás e 
determinou sua densidade, d = 5,38 g/L, nas seguintes condições de temperatura e 
pressão: 15
°
C e 0,97 atm. Com base nestas informações, e assumindo o modelo do 
gás ideal: Dado: R = 0,082 atm.L/mol.K. 
a) Calcular a massa molar do gás; 
b) Identificar o gás. 
 
Questão 16 – (ITA) Foram misturados 10 gramas de gás carbônico e 15 gramas de 
gás nitrogênio num recipiente de 9,50 litros de capacidade a temperatura de 27
°
C. 
Qual a pressão total da mistura em atmosferas? 
 
Questão 17 – (ITA) Supondo um comportamento de gás ideal, assinale a opção que 
indica, aproximadamente, a massa em gramas, de 1,0 L de C3H8 nas CNTP: 
a) 2 x 10-3 g 
b) 0,50 g 
c) 2,0 g 
d) 22,4 g 
e) 44,0 g 
 
Questão 18 – (ITA) Temos um frasco contendo um gás à temperatura de 127
°
C. 
Querendo expulsar do frasco 1/3 do número de moléculas desse gás, devemos 
aquecê-lo a: 
a) 42,5°C 
b) 377 K 
c) 447°C 
d) 42,5 K 
e) 600 K 
 
Questão 19 – (ITA) Numa experiência de eletrólise da água formam-se 3,00 gramas 
de H2(g). Calcule o volume ocupado por esta massa de hidrogênio suposta isenta de 
umidade, na temperatura de 300K e sob a pressão de 684 mmHg. 
 
Questão 20 – (ITA) Qual a massa de nitrato de potássio que deve ser decomposta 
termicamente em nitrito de potássio para que o volume de oxigênio, medido a 77
°
C 
e pressão de 700 mmHg seja de 1,0 m³? 
a) 3,8 kg 
b) 5,1 kg 
c) 6,0 kg 
d) 6,5 kg 
e) 7,6 kg 
 
Questão 21 – (ITA) Partindo da lei geral dos gases perfeitos deduza uma expressão 
que fornece o valor da densidade de um gás (d) em função da pressão (p), da 
temperatura (T) e de sua massa molar (MM). 
https://sites.google.com/site/lipe82/Home/diaadia/quimica---cntp-condicoes-normais-de-temperatura-e-pressao/007.jpg?attredirects=02 
Questão 22 – (RUMO AO ITA) Tratando-se 16 gramas de uma soda comercial 
(Na2CO3) pelo HCl houve desprendimento de um gás que, medido na pressão de 1,5 
atm acusou 2,2 litros na temperatura de 30°C. Qual o grau de pureza da soda? 
 
Questão 23 – (ITA) Ainda em relação a questão anterior (questão 22): Determine a 
densidade do hidrogênio gasoso a 25
°
C e pressão de 1,50 atmosferas. 
 
Questão 24 – (ITA) Considere os dois recipientes cilíndricos, 1 e 2, providos de 
manômetro e interligados por um tubo com torneira, de volume desprezível, 
conforme figura abaixo. 
 
T1, i = T2, i = T1, f = T2, f = 298 K. 
O primeiro índice, nas grandezas abordadas, se refere ao recipiente 1 ou 2. O 
segundo índice, i ou f, refere-se respectivamente, ao que ocorre inicialmente, antes 
de abrir a torneira e ao que ocorre no estado final, depois de a torneira permanecer 
aberta muito tempo. Em face destas informações podemos afirmar que: 
a) p1, f = (2/3).p2, f. 
b) n1, f = n2, f. 
c) n1, f = (2/3) n2, f. 
d) n2, f = (1/3) n2, f. 
e) p1, f = p2, f = (2, 3) p2, i. 
 
Questão 25 – (PETER ATKINS) Compare as pressões previstas para 1 mol de 
CO2 em 20,0 dm³ a 200°C pela equação dos gases ideais e pela equação de van der 
Waals. 
Parâmetros de van der Waals para CO2: a = 3,640 L
2
.atm/mol
2
 e b = 0,04267 L/mol. 
 
Questão 26 - (ITA) Um recipiente de aço de volume Vl, contém ar comprimido na 
pressão Pl. Um segundo recipiente de aço de volume V2, contém ar menos 
comprimido na pressão P2. Ambos os cilindros estão na pressão ambiente. Caso 
sejam interligados por uma tubulação de volume desprezível, a pressão final em 
ambos os cilindros será igual a: 
a) (VlPl + V2P2 ) / (Vl + V2 ) 
b) (VlP2 + V2Pl ) / (Vl + V2 ) 
c) (VlPl + V2P2 ) / (Pl + P2) 
d) (VlP2 + V2Pl ) / (Pl + P2 ) 
e) (Pl / Vl + P2 / V2 ) x V1V2 
 
Questão 27 – (ITA) Uma garrafa de refrigerante, com capacidade de 2,0 litros, 
contém 1,0 litro de uma solução aquosa de 0,30 mol.L
-1
 de HCl e é mantida na 
temperatura de 25
°
C. Introduzindo um pedaço de zinco metálico nesta garrafa e 
fechando a tampa, a pressão no interior da garrafa irá aumentar gradualmente. A 
questão é calcular a massa (em gramas) de zinco a ser introduzida para que a 
pressão aumente de 1,0 para 2,0 atm, a temperatura sendo mantida a 25
°
C. Escreva a 
equação química balanceada da reação envolvida e indique os cálculos realizados. 
Para os cálculos, despreze tanto a pressão do vapor da solução quanto a solubilidade 
do gás formado. 
 
Questão 28 – (ITA) Num cilindro contendo uma mistura de gás oxigênio e gás 
argônio, a pressão total é de 10 atmosferas. Sabendo que a pressão parcial do 
oxigênio é 5,0 vezes maior do que a pressão parcial do argônio, no cilindro o valor 
da relação: Massa do oxigênio em gramas / Massa do argônio em gramas é: 
a) 2,0 
b) 3,5 
c) 4,0 
d) 5,0 
e) 6,3 
 
Questão 29 – (ITA) Um recipiente fechado, mantido a volume e temperatura 
constantes, contém a espécie química X no estado gasoso a pressão inicial Po. Esta 
espécie decompõe-se em Y e Z de acordo com de acordo com a seguinte equação 
química: X(g) → 2 Y(g) + ½ Z(g). Admita que X, Y e Z tenham comportamento de 
gases ideais. Assinale a opção que apresenta a expressão CORRETA da pressão (P) 
no interior do recipiente em função do andamento da reação, em termos da fração α 
de moléculas de X que reagiram. 
a) P = [1+(1/2).α].Po 
b) P = [1+(2/2).α].Po 
c) P = [1+(3/2).α].Po 
d) P = [1+(4/2).α].Po 
e) P = [1+(5/2).α].Po 
 
Questão 30 – (OLIMPÍADA DE QUÍMICA DO RIO DE JANEIRO) Qual a 
pressão parcial do SO2 se 100 g de O2 são misturados com 100 g de SO2, e a pressão 
total é 600 mmHg? 
a) 500 mmHg 
b) 400 mmHg 
c) 300 mmHg 
d) 200 mmHg 
e) 100 mmHg 
Questão 31 – (IME) Uma mistura contendo 3,01 x 10
22
 átomos de hélio, 0,22 g de 
gás carbônico e 0,045 mol de oxigênio. Considerando uma mistura de gases ideais, 
calcule a pressão parcial de cada gás, quando essa mistura é colocada a 27°C, em 
um recipiente de 10 litros. 
 
Questão 32 - (IME) A que temperatura, em ºC, o etileno, a 800 mmHg, terá a 
mesma densidade absoluta que o oxigênio, a 700 mmHg e a 20ºC? 
 
Questão 33 – (IME) O gás obtido pela completa decomposição térmica de uma 
amostra de carbonato de cálcio com 50,0% de pureza é recolhido em um recipiente 
de 300 mL a 27
°
C. Sabendo-se que a pressão no recipiente é de 1,66 MPa, 
determine: 
a) a massa do gás produzido admitindo que seu comportamento seja ideal; 
b) a massa da amostra utilizada. 
 
Questão 34 – (ITA) Considere o volume de 5,0 litros de uma mistura gasosa 
contendo 20% (V/V) do isótopo 40 do Argônio e 80% (V/V) do isótopo 20 de 
Neônio. Na temperatura de 273ºC a mistura exerce a pressão de 20 atm. A 
quantidade (em mol) de Argônio nesta mistura é: 
a) 2,0/22,4 
b) 10,0/22,4 
c) 20,0/22,4 
d) 50,0/22,4 
e) 100,0/22,4 
 
Questão 35 – (PETER ATKINS - MODIFICADA) Calcular a pressão exercida 
por 453,6 gramas de gás cloro em um frasco de 10 litros de capacidade, a 100°C. 
Usar: 
a) A equação dos gases perfeitos; 
b) A equação de van der Waals (a = 6,49 L².atm.mol-1; b = 0,0592 L.mol-1); 
c) O fator de compressibilidade (Z). 
 
Questão 36 – (SIMULADO ELITE) Gaseous mixtures are a nowadays fact. The 
air we breathe, the gas we use to cook in our stoves, or to freeze our meals in 
refrigerator are all examples of gaseous mixtures. So, chemicals must deal with 
calculation involving gases. Consider a 50 liters recipient, at 127
°
C, containing 3,30 
grams of CO2; 4,20 grams of SO2 and 3,40 grams of H2S. determine: 
a) The total pressure of such a mixture; 
b) The average molecular mass such a mixture. 
 
Questão 37 – (IME) Uma determinada reação química gera um produto gasoso, do 
qual foi coletada uma amostra para análise. Verificou-se que a amostra, pesando 
0,32 gramas, ocupa 492 cm
3
 a 27
°
C e 1atm de pressão, obedece à lei dos gases 
ideais e é formada por 75% em peso de carbono e 25% em peso de hidrogênio. 
Determine: 
a) Qual a massa molecular deste gás? 
b) Qual a sua fórmula molecular mínima? 
 
Questão 38 – (ITA) Uma usina termoelétrica queima por dia 32 toneladas de carvão 
75% puro em carbono. Sabendo que a queima de 12 gramas de carbono produz 44 
gramas de dióxido de carbono, determine quantos metros cúbicos desse gás, 
medidos a 1200 K, a usina produz por dia. 
 
Questão 39 – (TREINAMENTO EM QUÍMICA) Um balão de volume constante 
V, aberto (cuja pressão permanece constante durante todo o processo), contém 
inicialmente m gramas de um certo gás ideal X, muito denso, na temperatura de T1 = 
27
°
C. Aquece-se o balão (e portanto o gás) até T2, de modo que ¼ da massa m de 
gás é expulsa do interior do balão. Qual o valor de T2? 
 
Questão 40 – (IME) Um reservatório de metano com capacidade de 2000 m
3
, é 
submetido à temperatura máxima de 47°C no verão e à temperatura mínima de 7°C 
no inverno. Calcule em quantos quilogramas a massa do gás armazenado no inverno 
excede àquela do verão, estando submetido a uma pressão de 0,10 MPa. Despreze as 
variações de volume do reservatório com a temperatura e considere o metano como 
um gás ideal. 
 
Questão 41 – (IME) Num garrafão de 3,5 L de capacidade, contendo 1,5 L de 
solução 1,0 mol.L
-1
 de ácido sulfúrico, introduzem-se 32,7 g de aparas de zinco; 
fecha-se rapidamente com rolha de borracha. Supondo que a temperatura do 
ambiente onde essa perigosa experiência está sendo feita seja de 20°C, o incremento 
máximo de pressão interna (P) do frasco será de: 
a) 0,41 atm 
b) 3,4 atm 
c) 5,6 atm 
d) 6,0 atm 
e) 12,0 atm 
 
Questão 42 – A mixture of helium and neon weighing 5,50 g occupies a volume of 
6,80 L at 300 K and 1,00 atm. Calculate the composition of the mixture in mass 
percent. 
 
Questão 43 – (APOSTILA ELEVA) Alguns investigadores estão estudando as 
propriedades físicas de um gás a ser usado como refrigerante em uma unidade de ar-
condicionado. Uma tabela de parâmetros de Van der Waals mostra que: a = 16,2L².atm.mol
-2
 e b = 8,4 x 10
-2
 L.mol
-1
. Estime a pressão quando 1,50 mols foram 
confinados em 5,00 litros na temperatura de 0°C. 
 
 3 
Questão 44 – (GRILLO) Massa de 12,76 gramas de pentacloreto de fósforo é 
introduzida em recipiente de 3,5 litros de capacidade. Sabendo que o aquecimento 
do sistema levará à dissociação do PCl5, determinar o grau de dissociação, a partir 
da seguinte informação: a 200°C observa-se que a pressão no recipiente, após atingir 
valor constante, mantém-se igual a 753,5 mm Hg. 
 
Questão 45 – (IME) Mistura-se um fluxo de ar seco com vapor d´água para se obter 
ar úmido com 2,0% em volume, de umidade. Admitindo o comportamento ideal dos 
gases e a massa molecular média do ar seco como 28,96 g.mol
-1
, calcule a massa 
específica do ar úmido a 14,25°C e 1,00 x 10
5
 Pa. 
 
Questão 46 – (IME) Determinada quantidade de nitrogênio ocupa um volume de 
dez litros a uma temperatura de 127
°
C e a uma pressão de 4,92 atmosferas. 
Adicionaram-se ao nitrogênio 9,03x10
23
 moléculas de oxigênio (O2). Sabendo-se 
que a pressão final de equilíbrio do sistema é de 6,15 atmosferas, calcule a 
temperatura final de equilíbrio. 
 
Questão 47 - (GRILLO) Calcule a pressão exercida por 0,50 mol de gás nitrogênio 
a 25°C, utilizando a equação dos gases reais, de van der Waals, se o seu volume for 
igual a 66,5 x 10
-3
 litros. Além disso, compare com a pressão calculada pela equação 
dos gases ideais, calculando a o percentual entre os valores das pressões calculadas e 
determine se as forças dominantes são atrativas ou repulsivas. Informações para a 
resolução do problema: parâmetros de van der Waals para N2: a = 1,39 L
2
.atm/mol
2
 
e b = 0,0391 L/mol. 
 
Questão 48 – (IME) Qual a massa que um balão, contendo 10000 litros de hélio, a 
25°C e sob pressão de 1 atm. Pode suportar mantendo-se com poder ascensional 
igual a zero, ou seja, em equilíbrio no ar? 
 
Questão 49 – (IME) Uma amostra de gás monoatômico desconhecido ocupa um 
volume de 230 cm³, a 300 K e 1 atm. Sabendo-se que os átomos na amostra ocupam 
uma fração de volume de 2 x 10
-4
, calcule o raio dos átomos do gás. 
 
Questão 50 – (IME) Para medir o volume de um recipiente A, de formato irregular, 
contendo oxigênio a 27°C e 24,6 atm, usou-se outro recipiente B, indeformável de 
60 litros de volume. O recipiente B quando completamente vazio pesou 422 g. Fez-
se a ligação entre A e B deixando que passasse de A para B até atingir o equilíbrio. 
Nessas condições B pesou 470 g. Calcule o volume de A. 
 
Questão 51 – (MONBUKAGAKUSHO) It is found that 0,42 g of a gaseous 
compound containing only hydrogen and carbon occupies 410 mL at a temperature 
of 300 K and a pressure of 0,90 atm. Assuming that the gaseous compound is an 
ideal gas, what is the molecular formula of the compound? 
a) CH4 
b) C2H6 
c) C2H4 
d) C3H8 
e) C2H6 
 
Questão 52 – (ITA) Um recipiente de 240 litros de capacidade contém uma mistura 
dos gases ideais hidrogênio e dióxido de carbono, a 27°C. Sabendo que a pressão 
parcial do dióxido de carbono é três vezes menor que a pressão parcial do 
hidrogênio e que a pressão total da mistura gasosa é de 0,82 atmosferas, assinale a 
alternativa que apresenta, respectivamente, as massas de hidrogênio e de dióxido de 
carbono contidas no recipiente: 
a) 2 g e 44 g 
b) 6 g e 44 g 
c) 8 g e 88 g 
d) 12 g e 88 g 
e) 16 g e 44 g 
Questão 53 – (ITA) Considere um recipiente de 320 litros, ao qual são adicionados 
gases ideais nas seguintes condições: 
I. Hélio: 30000 cm³ a 760 cmHg e 27°C; 
II. Monóxido de carbono: 250 litros a 1140 mmHg e -23°C; 
III. Monóxido de nitrogênio: 2 m³ a 0,273 atm e 0°C. 
Sabendo que a pressão total da mistura gasosa é de 4,5 atmosferas, assinale a opção 
que apresenta a pressão parcial do hélio na mistura gasosa: 
a) 0,1 atm 
b) 0,2 atm 
c) 0,5 atm 
d) 1,0 atm 
e) 2,0 atm 
 
Questão 54 – (MONBUKAGAKUSHO) The stopcock between a 2-liters bulb 
containing gas at 25
o
C and 5 atm and a 3-liters bulb containing gas at 25
o
C and 10 
atm is opened. When equilibrium between the bulbs has been reached at 25
o
C, the 
gas pressure in the two bulbs is: 
a) 3 atm 
b) 4 atm 
c) 6 atm 
d) 8 atm 
e) 15 atm 
f) 20 atm 
g) 30 atm 
h) 40 atm 
 
Questão 55 – (IME) Uma amostra de uma substância pesando 0,08 gramas desloca 
30 cm³ de ar, medidos a 27
°
C e pressão de 720 mmHg. Determine a massa 
molecular da substância. 
 
Questão 56 – (ITA) Um vaso de pressão com volume interno de 250 cm³ contém 
gás nitrogênio (N2) quimicamente puro, submetido à temperatura constante de 
250°C e pressão total de 2,0 atm. Assumindo que o N2 se comporta como gás ideal, 
assinale a 
opção CORRETA que apresenta os respectivos valores numéricos do número de 
moléculas e da massa específica, em kg.m
-3
, 
desse gás quando exposto às condições de pressão e temperatura apresentadas. 
a) 3,7 x 1021 e 1,1. 
b) 4,2 x 1021 e 1,4. 
c) 5,9 x 1021 e 1,4. 
d) 7,2 x 1021 e 1,3. 
e) 8,7 x 1021 e 1,3. 
 
Questão 57 – (MONBUKAGAKUSHO) Which of the followings 1) to 5) has a 
density of 1,96 g/L at 0
o
C and 1 atm pressure: 
a) oxygen 
b) nitrogen 
c) hydrogen chloride 
d) propane 
e) butane 
 
Questão 58 – Carbeto de cálcio comercial (impuro) reage com água, dando como 
um dos produtos o acetileno. Uma amostra de 0,7120 gramas deste carbeto forneceu 
195 mililitros de acetileno, colhidos sobre água, a 15°C e 748 torr. 
a) Escrever a equação química balanceada. 
b) Calcular o volume de acetileno na CNTP. 
c) Calcular a pureza (%) do carbeto de cálcio na amostra de carbeto 
comercial. 
Informação para a resolução do problema: Pressão de vapor da água a 15°C = 13,0 
torr. 
 
Questão 59 – (GRILLO) The Van der Waals constant b, for real gases, may be 
used to determine the size of an atom or a molecule in the gaseous state. Fishbane et 
al. determine the value of b to the gas nitrogen as being 39,4 x 10
-6 
m
3
/mol. What is 
the hypothetical radius to one molecule of N2? 
 
Questão 60 – (GRILLO) Starting from van der Waals real gases equation, express 
P for one mol of areal gas. 
 
Questão 61 – (ITA) Considere a queima completa de vapores das quatro seguintes 
substâncias: metano, etano, metanol e etanol. Os volumes de ar necessário para a 
queima de 1 litro de cada um destes vapores, todos a mesma pressão e temperatura, 
são, respectivamente, V1, V2, V3 e V4. Assinale a alternativa que apresenta a 
comparação correta entre os volumes de ar utilizado na combustão: 
a) V2 > V4 > V1 > V3 
b) V2 > V1 > V4 > V3 
c) V4 > V2 > V3 > V1 
d) V4 > V3 > V2 > V1 
e) V4 = V3 > V2 = V1 
 
Questão 62 – (IME) Tendo-se uma mistura gasosa, formada de 0,60 mol de CO2, 
1,50 mol de O2 e 0,90 mol de N2, cuja massa específica é de 1,35 g.L
-1
 a 27°C, 
calcule: 
a) As pressões parciais dos gases; 
b) O volume da mistura. 
 
Questão 63 – (IME) Um gás ideal desconhecido contendo 80% em massa de 
carbono e 20% em massa de hidrogênio tem massa específica 1,22 g.L
-1
, quando 
submetido a pressão de uma atmosfera e a temperatura de 27°C. Calcule a massa 
molecular e escreva a fórmula molecular desse gás. 
 
Questão 64 – (OQRJ) 2,7 gramas de alumínio são dissolvidos em 500 mL de uma 
solução aquosa 1,00 mol/L em ácido clorídrico. Todo o hidrogênio produzido é 
recolhido. Após a secagem, o volume de hidrogênio à pressão de 1 atm e 25ºC é: 
a) 1,2 litros. 
b) 1,6 litros. 
c) 2,4 litros. 
d) 3,6 litros. 
e) 12 litros. 
 
Questão 65 – (ITA) O volume de HCl gasoso, medido na pressão de 624 mmHg e 
temperatura igual a 27
°
C, necessário para neutralizar completamente 500 cm³ de 
uma solução aquosa 0,200 mol.L
-1
 de NaOH é: 
a) 0,27 L 
b) 1,5 L 
c) 3,0 L 
d) 6,0 L 
e) 27 L 
 
 
 4 
Questão 66 – (IME) A um excesso de bicarbonato de potássio adicionou-se 125 mL 
de solução de ácido sulfúrico. O volume do gás liberado, medido a 20
°
C e 765 
mmHg, foi de 2,50 litros. Calcular a concentração do ácido expressa em número de 
mol porlitro. 
 
Questão 67 – (ITA) O volume, em litros, de NH3 gasoso medido nas condições 
normais de temperatura e pressão necessário para transformar completamente, em 
solução de (NH4)2SO4, 250 cm
3
 de uma solução aquosa 0,100 mol.L
-1
 de H2SO4 é: 
a) 0,56 L 
b) 1,12 L 
c) 2,24 L 
d) 3,36 L 
e) 4,48 L 
 
Questão 68 – (ITA) Num equipamento adequado para permitir adição de solução, 
assim como coleta e medida de volume de gases, fez-se seguinte experiência: Após 
colocar neste equipamento 100 cm
3
 de uma solução aquosa contendo 1,06 gramas 
de carbonato de sódio por litro de solução, adiciona-se um excesso de solução de 
ácido clorídrico. Admitindo que, nesta experiência, todo o gás que pudesse ser 
produzido pela reação entre as duas soluções foi de fato coletado, qual o volume 
medido, em cm
3
, sabendo-se que a experiência foi realizada na temperatura de 27°C 
e pressão de 750 mmHg? 
a) 0,10 x 22,4 
b) 1,10 x 24,9 
c) 100 x 0,0827 
d) 0,20 x 62,3 
e) 0,40 x 62,3 
 
Questão 69 – (ITA) Uma chapa de ferro é colocada dentro de um reservatório 
contendo solução aquosa de ácido clorídrico. Após certo tempo observa-se a 
dissolução do ferro e formação de bolhas gasosas sobre a superfície metálica. Uma 
bolha gasosa, de massa constante e perfeitamente esférica, é formada sobre a 
superfície do metal a 2,0 metros de profundidade. Calcule: 
a) o volume máximo dessa bolha de gás que se expandiu até atingir a 
superfície do líquido, admitindo-se que a temperatura é mantida 
constante e igual a 25°C e que a base do reservatório está posicionada ao 
nível do mar. 
b) A massa de gás contida no volume em expansão da bolha. 
Sabe-se que no processo corrosivo que origina a formação da bolha de gás foram 
consumidos 3,0 x 10
15
 átomos de ferro. Dado: massa específica da solução aquosa 
de HCl é igual a 1020 kg.m
-3
 na temperatura de 25°C. 
 
Questão 70 – (ITA) 1,31 gramas de uma mistura de limalhas de cobre e zinco 
reagiram com excesso de solução de ácido clorídrico, numa aparelhagem adequada, 
produzindo gás hidrogênio. Este gás, depois de seco, ocupou um volume de 269 mL 
sob pressão de 0,90 atmosferas e 300 K. A fração de zinco na mistura é: 
a) 0,13 
b) 0,25 
c) 0,50 
d) 0,75 
e) 1,00 
 
Questão 71 – (PETER ATKINS) A massa específica de um composto gasoso é 
1,23 kg.m
-3
, a 330 K e 20 kPa. Qual a massa molar do composto? 
 
Questão 72 – (PETER ATKINS) 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 8,87 kPa. Calcule (i) o volume da mistura e (ii) a pressão total da mistura. 
 
Questão 73 – (PETER ATKINS) A 300 K e 20 atm, o fator de compressibilidade 
de um gás é 0,86. Calcule o volume ocupado por 8,2 mmol do gás nessas condições. 
 
Questão 74 – (PETER ATKINS) Num processo industrial, o nitrogênio é aquecido 
a 500 K num vaso de volume constante igual a 1,000 m³. O gás entra no vaso a 300 
K e 100 atm. A massa do gás é 92,4 kg. Use a equação de van der Waals para 
determinar a pressão aproximada do gás na temperatura de operação de 500 K. Para 
o nitrogênio, a = 1,352 dm
6
.atm.mol
-2
 e b = 0,0387 dm³.mol
-1
. 
 
Questão 75 – (PETER ATKINS) Um gás a 350 K e 12 atm tem o volume molar 
12% maior do que o calculado pela lei dos gases perfeitos. Calcule (i) o fator de 
compressibilidade nestas condições e (ii) o volume molar do gás. Que forças são 
dominantes no gás, as atrativas ou as repulsivas? 
 
Questão 76 – (ITA) Uma dada reação (I), cujo calor liberado é desconhecida em 
um reator que utiliza um gás mantido a volume constante (V) como banho térmico. 
Outras duas reações (II e III) conduzidas em condições similares apresentam calor 
liberado a volume constante (Qv) conforme apresentado na tabela abaixo: 
Reação Equação Qv (kJ.mol
-1
) 
I A + ½ B → D ? 
II A + B → C 400 
III D + ½ B → C 300 
Considere as seguintes informações sobre o gás do banho térmico, que tem 
comportamento não ideal e obedece a equação: 
  TRnbnV
V
an
p ....
²
².






 
Em que: a = 62,5 L².atm.mol
-1
; b = 0,4 L.mol
-1
; n= 0,4 mol; V = 10 L; capacidade 
calorífica a volume constante (CV,m) = 83,33 J.K
-1
.mol
-1
; temperatura inicial (Ti) = 
300 K. 
a) Sabendo que 0,1 mol de A são utilizados na reação I, calcule QV 
liberado nessa reação. 
b) Determine a temperatura final do banho térmico. 
c) Determine a pressão inicial e final do banho térmico. 
 
Questão 77 – (ENGENHARIA) 9,1 litros de monóxido de carbono (medidos em 
CNTP) são introduzidos em um recipiente de volume constante e igual a 100 litros. 
Neste mesmo recipiente colocam-se 26,6 litros de hidrogênio (medidos a 25
°
C e 1 
bar). A mistura, assim obtida, é mantida a 27
°
C. A que pressão estará submetida? 
 
Questão 78 – (Química – PUC-Rio) A explosão da nitroglicerina, C3H5(NO3)3, 
ocorre segundo a reação: 4 C3H5(NO3)3(l)  12 CO2(g) + 10 H2O(g) + 6 N2(g) + O2(g). 
A temperatura dos gases no momento da explosão é de 3.360C. Qual a pressão 
exercida quando 5,0 g de nitroglicerina explodem em um cilindro com capacidade 
de 1,0 L? 
 
Questão 79 – Determine a massa do ar de uma sala de dimensões 4 m x 5 m x 6 m a 
100 kPa e 25
°
C 
 
Questão 80 – Um litro de oxigênio a 760 mmHg é forçado para o interior de um 
recipiente contendo um litro de nitrogênio a 760 mmHg. Qual será a pressão 
resultante? Que suposições são necessárias para sua resposta? 
GABARITO: 
01. Resposta: Pressão calculada a partir dos gases ideais = 22,38 atm; Pressão calculada a partir dos gases reais = 23,62 
atmosferas. Erro cometido = 5,25%. 
02. Resposta: alternativa C. 
03. Resposta: A sala de menor temperatura. 
04. Resposta: a) Massa de oxigênio = 14284,20 gramas; b) Pressão = 197,25 atmosferas. 
05. Resposta: Volume do compartimento A = 19,97 litros e volume do compartimento B = 9,03 litros. 
06. Resposta: a) p
ideal
 = 50,65 atm; b) p
real
 = 30,90 atm; c) Z = 0,61, Forças atrativas > Forças repulsivas. 
07. Resposta: Raio = 2,33 nm. 
08. Resposta: nA = nB = 0,50 mol. 
09. Resposta: a) <MM>mistura = 33,0 g.mol
-1
; b) XCO = 68,75% e XCO2 = 31,25%; c) PCO = 515,62 mmHg e PCO2 = 234,37 
mmHg; d) Z = 0,948. 
10. Resposta: A.1) P = 1 atm; A.2) P = 0,991 atm; A.3) P = 820,6 atm; A.4) P = 1730,44 atm; B) ZI = 0,991 e ZII = 2,11. 
11. Resposta: a) mHe = 0,0425 gramas; mNe = 0,1075 gramas; b) XHe = 0,664; c) PNe = 251,95 mmHg. 
12. Resposta: O volume de gás hélio é igual a 110,12 m³. 
13. Resposta: alternativa E. 
14. Resposta: nO2 = 2,31 x 10
-3
 mol.. 
15. Resposta: a) 131,97 g/mol; b) Xenônio. 
16. Resposta: Pressão total de 1,98 atm. 
17. Resposta: alternativa C. 
18. Resposta: alternativa E. 
19. Resposta: 41,03 litros. 
20. Resposta: alternativa D. 
21. Resposta: d = p.<MM> / R.T 
22. Resposta: 87,83%. 
23. Resposta: Densidade = 0,122 g/L. 
24. Resposta: alternativa 
25. Resposta: Observa-se que as pressões calculadas tanto com comportamento real quanto ideal, Z ≅ 1, o que caracteriza que 
nestas condições o CO2 pode ser calculado com comportamento ideal. 
26. Resposta: alternativa A. 
27. Resposta: Zn + 2 HCl → ZnCl2 + H2; Massa de Zn = 5,34 gramas. 
28. Resposta: alternativa C. 
29. Resposta: alternativa C. 
30. Resposta: alternativa D. 
31. Resposta: PHe = 0,125 atmosferas; PCO2 = 0,0125 atmosferas e PO2 = 0,1125 atmosferas. 
32. Resposta: Temperatura = 20°C (293 K). 
33. Resposta: a) mCO2 = 8,78 gramas; mCaCO3 = 40 gramas. 
34. Resposta: alternativa 
35. Resposta: a) P
ideal
 = 19,55 atmosferas; b) P
real
 = 17,73 atmosferas; c) Z = 0,91. 
36. Resposta: a) Pressão total = 0,545 atmosferas; <MM>mistura = 58,58 g.mol
-1
. 
37. Resposta: a) 16 g/mol; b) gás metano (CH4). 
38. Resposta: Volume = 196944 m³. 
39. Resposta: T2 = 400 K. 
40. Resposta: Δm = 0,171 toneladas. 
41. Resposta: alternativa D. 
42. Resposta: XHe = 0,091% e XNe = 99,91%. 
43. Resposta: Preal = 5,44 atm. 
44. Resposta: α = 46%. 
45. Resposta: d = 1,20 g.L
-1
. 
46. Resposta:T = 249,82 K. 
47. Resposta: Pressão calculada a partir da equação dos gases ideais: 183,86 atmosferas. Pressão calculada a partir dos gases 
reais: 181,84 atmosferas. (%) = 1,1%. Z = 0,989 (Forças atrativas). 
48. Resposta: Massa de gás hélio = 1635,73 gramas. 
49. Resposta: Raio = 0,0263 nm. 
50. Resposta: alternativa 
51. Resposta: alternativa C. 
52. Resposta: alternativa D. 
53. Resposta: alternativa D. 
54. Resposta: alternativa D. 
55. Resposta: 69,29 g.mol
-1
. 
56. Resposta: alternativa D. 
57. Resposta: alternativa D. 
58. Resposta: a) CaC2 + 2 H2O → Ca(OH)2 + C2H2; b) Volume = 178,76 mililitros; c) (%) = 71,73%. 
59. Resposta: Raio = 0,250 nm. 
60. Resposta: P = {RT/V - b} – {a/v²} 
61. Resposta: alternativa A. 
62. Resposta: a) PO2 = 0,50 atm; PN2 = 0,30 atm e PCO2 = 0,20 atm; b) VT = 73,85 litros. 
63. Resposta: Formula molecular = C2H6 (gás etano). 
64. Resposta: alternativa D. 
65. Resposta: alternativa C. 
66. Resposta: A concentração molar do ácido sulfúrico é igual a 0,84 mol.L
-1
. 
67. Resposta: alternativa B. 
68. Resposta: alternativa E. 
69. Resposta: Equação química balanceada: Fe(s) + 2 HCl(aq) → FeCl2(aq) + H2(g); Massa de gás hidrogênio = 10
-8
 gramas. 
Volume = 1,22 x 10
-7
 Litros. 
70. Resposta: alternativa C. 
71. Resposta: A massa molar do composto será igual a 169,08 g.mol
-1
. 
72. Resposta: Volume total = 3,16 litros; Pressão total = 0,277 atm. 
73. Resposta: Volume = 8,68 mL. 
74. Resposta: Pressão = 128,44 atm. 
75. Resposta: (i) Z = 1,12 (Forças repulsivas); (ii) Volume molar = 2,68 L.mol
-1
. 
76. Resposta: a) Qv = - 10,0 kJ.mol-1; b) T = 600 K; c) P
inicial
 = 0,90 atm e P
final
 = 1,90 atm. 
77. Resposta: Pressão = 1,03 atm. 
78. Resposta: Pressão = 47,61 atm. 
79. Resposta: 139,48 quilogramas. 
80. Resposta: Suposição: Lei de Dalton: PT = 760 + 760 = 1520 mmHg.