P1_02_04_05

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P1 - PROVA DE QUÍMICA GERAL – 02/04/05 
 
Nome: 
Nº de Matrícula: (Gabarito) Turma: 
Assinatura: 
Questão Valor Grau Revisão 
1a 2,0 
2a 2,0 
3a 2,0 
4a 2,0 
5a 2,0 
Total 10,0 
Dados 
 
R = 0,0821 atm L mol-1 K-1 
K = °C + 273,15 
1 atm = 760,0 mmHg 
1a Questão 
 
Uma amostra pesando 1,2680 g do carbonato de um metal M de fórmula MCO3,
reage com 100,00 mL de H2SO4 0,1083 mol L-1, segundo a reação 1. O gás 
CO2(g) é removido e o excesso de H2SO4 é neutralizado com 71,02 mL de uma 
solução de NaOH(aq) cuja concentração é de 0,1241 mol L-1 (reação 2). 
 
H2SO4(aq)+ MCO3(s) � MSO4(aq) + H2O(l) + CO2(g) reação1 
H2SO4(aq) + 2 NaOH(aq) � Na2SO4(aq) + 2 H2O(l) reação 2 
 
a) Calcule a massa molar do metal M e o identifique. 
b) Quantos litros de CO2 gasoso foram produzidos sabendo-se que a densidade 
do CO2 é 1,7990 g L-1?
Resolução:
nº de moles em excesso de H2SO4
moles10x4,41
NaOH mol 2
SOHdemol 1x
mL 1000
NaoH demol 0,1241 x NaOH demL71,02 342 �=
nº de moles inicial de H2SO4
moles 10x10,83
L
mol0,1083 xL0,100 3�=
3
342
MCO demoles denº
MCO com tricamenteestequiome reagiu queSOHdemoles denº =
10,83 x 10-3 moles – 4,41 x 10-3 moles = 6,42 x 10-3 moles 
M M CO3 = 60,0092 g mol-1 1-3MCO mol 197,51gmoles6,42x10
1,2680gMM
3
== �
197,51 – 60,00 = 137,51 g mol-1 é o Bário 
 
b) n CO3= nCO2 = 6,42 x 10-3 moles 
157mL0,157L
1,7990
1Lx
mol 1
44,0091 x COdemoles 3-10x6,42 2 �=
2a Questão 
 
a) Adiciona-se 6,00 g de glicose, C6H12O6(s), a uma mistura de dois líquidos 
composta por 252 g de etanol, CH3CH2OH, e 180,0 g de água formando uma 
solução homogênea. Qual a pressão de vapor da solução resultante, a 25 oC? 
 
b) Uma solução é formada pela dissolução de 2,000 g de um soluto não-volátil em 
54,00 g de água. A pressão de vapor desta solução a 25 0C é 23,88 mmHg. 
Qual a massa molar do soluto? 
 
c) Explique a lei de Henry e o efeito da temperatura no processo de solubilização 
de um gás em um líquido. 
 
Dados: 
Pressão de vapor da água pura = 24,00 mmHg a 25 oC. 
Pressão de vapor do etanol puro = 59,00 mmHg a 25 oC. 
 
Resolução:
a) Número de moles dos componentes da solução 
mols 0,03mol gg/180 6n
mols 5,43mol g/46 252n
mols 10mol gg/18 180n
1
glicose
1
etanol
1
OH2
==
==
==
�
�
�
Cálculo da fração dos componentes na solução 
0,002X
0,351X
0,647X
total n
glicose
total n
etanol
O2H
2
n
glicose
15,46
5,43n
etanol
15,46
10
ntotal
n
OH
==
===
===
Os componentes voláteis da solução são a água e o etanol, logo a pressão de 
vapor da solução será dada por: 
mmHgxx 22,36590351240647 =+
+= °° etanoletanolOHOHsolução PXPXP 22
b) 
1
0,015
2
soluto
n
m
soluto
soluto
OHsoluto
soluto
solutosolutoOHsoluto
solutoOHsolutosolutosoluto
soluto
soluto
OHsoluto
soluto
soluto
OH
soluto
solutoOH
MM
2
soluto
mol g18
g54
H2O
mol g133,3MM
MM mol 0,015
0,0151
0,005.3
X1
nX
n
)X(1nnX
nnXnX
3n
n
nn
n0,005X
0,005
24
23,8824
P
MPX
XPMP
n
mols 3n
soluto
soluto2
2
2
2
2
2
1
�
+
==
=�=
�
==
�=
=+
+
===
=
�
=
°
=
°=
=
== �
c) A Lei de Henry diz que a solubilidade de um gás em um líquido é diretamente 
proporcional à pressão parcial do gás acima da solução. A constante de 
proporcionalidade entre a solubilidade (S) e pressão parcial do gás (P) é a 
constante de Henry (KH), logo: S = kHP
Na medida em que a temperatura da solução aumenta, o gás dissolvido ganha 
energia, se expande e deixa a solução. Assim, sua solubilidade diminui. 
3a Questão 
 
1) No PETAR (Parque Estadual Turístico do Alto Ribeira), SP, há mais de 200 
cavernas calcárias. No Brasil, o sistema utilizado para iluminar o interior das 
cavernas é o de carbureto que funciona segundo a reação abaixo. A vazão de 
saída do gás acetileno liberado na reação pode ser controlada conforme as 
necessidades de iluminação 
 
CaC2(s) + 2 H2O(l) � Ca(OH)2(aq) + C2H2(g) 
 
Admita que a temperatura é de 25 oC e a pressão de 1 atm e responda: 
 
a) Utilizando-se para a reação 100,0 g de cada um dos reagentes, qual o tempo 
de iluminação disponível para que vazão de saída do gás acetileno seja de 3,00 L 
h-1?
b) Os rios existentes nas cavernas contêm oxigênio dissolvido. Se a regra básica 
de solubilidade é “igual dissolve igual”, explique como é possível que substâncias 
apolares como o oxigênio, se dissolvam num solvente polar, como por exemplo, a 
água. 
c) Calcule a solubilidade do CO2 na água sabendo que sua percentagem na 
atmosfera é de 0,033 %. 
 
2) Leva-se mais tempo cozinhando os alimentos ao nível do mar ou em altitudes 
mais elevadas? Justifique sua resposta. 
 
Dado: kH (CO2) = 4,48 10-5 mol/L mmHg 
 
Resolução:
a) limitante)(reagente mol 1,56
g/mol 64,102
g100,0 n CaC2 ==
excesso) em(reagentemol 5,55
g/mol 18
g100,0 n OH2 ==
1 CaC2 ����� 1 C2H2
1,56 mol 1,56 mol de gás acetileno 
 
PV = nRT � 1 atm. V(L) = 1,56 mol. 0,082 298K
molK
Latm 0,082 .
V = 38,12 L 3L ��� 1 hora 
 38,12 L ��� X
b) É possível que substâncias apolares como o oxigênio se dissolvam em 
substâncias polares como a água devido a capacidade de moléculas polares, 
como as da água induzirem um dipolo em moléculas apolares. Assim, o oxigênio 
se dissolve na água devido a força de atração (fraca) entre um dipolo permanente 
(água) e outro induzido (oxigênio) 
 
c) Se a percentagem de CO2 na atm é 0,033%, sua pressão parcial é: 
}
mol/L1,12.10.0,25mmHg
LmmHg
mol4,48.10S
.PKS:Henry deLei Pela
0,033% x
mmHg 0,25 x100%mmHg 760
 mmHg. 0,25
55
COH 2
�� ==
=
�
�

�
� =�
d) Leva-se mais tempo cozinhando os alimentos em altitudes mais elevadas, onde 
a pressão barométrica é menor e, portanto, a ebulição da água ocorre em 
temperatura mais baixas. 
4a Questão 
 
Em caso de impacto forte, a reação de decomposição da azida de sódio, NaN3,
libera o gás nitrogênio, N2, que infla o “air-bag” existente em alguns automóveis 
Quando o rendimento da reação não é de 100%, o volume de nitrogênio pode ser 
insuficiente para encher completamente o “air-bag”. 
2 NaN3(s) ���� 2 Na(s) + 3 N2(g) 
A decomposição de 40,0 g de azida de sódio em um “air-bag” libera 17,0 L de 
nitrogênio medidos nas CNTP. 
a) Calcule o número de moles de nitrogênio liberados na queima. 
b) Determine o rendimento da reação. 
Resolução:
rendimento de82,5%17L X
20,6L 100%
teórico) o(rendiment 20,6L
1
273 x0.082 x0.92V
Ndemols 0,92 X
3NNaN 2b)
mol 076,0
0.082.273
1.17
RT
PVn
CNTP nas 17L defoi liberado N2devolume Oa)
205
40
23
N2
=��
��
==
=��
��
===
5ª Questão 
 
Um cilindro provido de um êmbolo móvel (figura abaixo) contém 1,0 mol de um 
gás A e 1,0 mol de um gás B nas CNTP. 
Explique o que ocorre à pressão parcial do gás A quando: 
 
a) a temperatura é mantida constante e o volume é reduzido à metade 
b) o volume é mantido constante e a temperatura varia para 140 K 
c) a quantidade do gás B é dobrada quando o volume e a temperatura não se 
alteram. 
d) a quantidade do gás A é dobrada quando o volume e a temperatura não se 
alteram. 
Resolução:
a) Devido a redução do volume (50%) a pressão do gás A (PA) dobra; (T= 
constante, nA e ng Constantes) 
b) Dada a redução da temperatura de 273 k para 140 k, há uma redução 
proporcional (140/237 = 0,51) da pressão, ou seja, PAbdim 
a) A pressão total aumenta e a pressão parcial de A também aumenta 
b) A pressão diminui e a pressão parcial de A também diminui 
c) Aumenta B, XA diminui e PA também. 
d) XA aumenta e PA aumenta 
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