Quimica Feltre - Vol 1-325-327

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309Capítulo 12 • ESTUDO DOS GASES
98 (PUC-Campinas-SP) A dispersão dos gases SO2, NO2, O3, CO e outros poluentes do ar fica prejudicada quando ocorre a
inversão térmica.
Considere que, numa dessas ocasiões, a concentração do CO seja de 10 volumes em 1 # 106 volumes de ar (10 ppm % 10 partes
por milhão). Quantos m3 de CO há em 1 # 103 m3 do ar?
a) 100 b) 10,0 c) 1,00 d) 0,10 e) 0,010
Exercício resolvido
99 (UFRJ) As figuras abaixo mostram dois balões iguais e as condições de temperatura e pressão a que eles estão
submetidos. O balão A contém 41 L de oxigênio puro, e o B contém uma mistura de oxigênio e vapor d’água
(oxigênio úmido).
P = 3 atm
t = 27 °C
A
O2 (g)
P = 3 atm
t = 27 °C
B
O2 (g)
H2O (g)
a) Quantas moléculas de oxigênio existem no balão A?
b) Qual dos dois balões é o mais pesado? Justifique sua resposta.
Resolução
a) Cálculo da quantidade de mols de O2 existente no balão A:
PV % nRT ⇒ 3 # 41 % n # 0,082 # 300 ⇒ n % 5 mol de O2
Cálculo do número de moléculas de O2 em A:
b) O balão A é mais pesado. De fato, os dois balões têm V, P e T iguais. Pela lei de Avogadro, eles encerram o mesmo
número de moléculas. No balão A, todas as moléculas são de O2 (com massa molar % 32 g). No balão B, há
moléculas de O2 e algumas moléculas de H2O (massa molar % 18 g), que pesam menos que O2 e portanto darão
massa final menor que a do balão A.
1 mol de O2 6 # 10
23 moléculas
5 mol de O2 x
x % 3 # 1024 moléculas de O2
100 (ITA-SP) Dois balões de vidro, A e B, de mesmo volume contêm ar úmido. Em ambos os balões a pressão e a tempera-
tura são as mesmas, a única diferença sendo que no balão A a umidade relativa do ar é de 70% enquanto no balão B ela
é de apenas 10%. Em relação ao conteúdo destes dois balões é errado afirmar que:
a) Os dois balões contêm o mesmo número de moléculas.
b) Os dois balões contêm a mesma quantidade de gás, expressa em mol.
c) No balão B há maior massa de nitrogênio.
d) No balão A há maior massa total de gás.
e) A quantidade (mol) e a massa (grama) de vapor de água são maiores no balão A.
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Vista do Rio de Janeiro,
vendo-se a avenida
Presidente Vargas e
uma faixa de poluição
ao fundo (1997).
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101 (UFPI) Sabemos que o gás etileno-C2H4 emitido pelas
próprias frutas é responsável por seu amadurecimento.
A resposta que explica por que uma penca de bananas
amadurece mais rápido quando “abafada” (fechada em
um saco plástico), do que em uma fruteira é:
a) menor grau de umidade.
b) maior pressão parcial do gás etileno.
c) menor temperatura ambiente.
d) ausência de luz.
e) menor concentração do gás etileno.
102 Misturando-se 4 g de hidrogênio (H2) e 16 g de oxigê-
nio (O2) num recipiente de 82 L mantido a 27 °C, per-
gunta-se:
a) Quais as frações molares dos
dois gases?
b) Quais suas pressões parciais?
c) Qual a pressão total da mistura?
103 (Mackenzie-SP) No interior de um cilindro de êmbolo
móvel e de massa desprezível, encontram-se aprisiona-
dos 2,0 g de hélio e 0,25 mol de hidrogênio gasosos. Se
a temperatura é de 127 °C e a capacidade do cilindro de
10 L, a pressão que deverá ser aplicada ao êmbolo para
que este permaneça em equilíbrio estático será:
a) 2,46 atm
b) 1,64 atm
c) igual à pressão atmosférica normal
d) 1.520,00 mmHg
e) 1.246,40 mmHg
(FEI-SP) As duas questões a seguir estão relacionadas
com o seguinte enunciado: Um recipiente fechado con-
tém 1,2 # 1023 moléculas de dióxido de carbono (CO2),
0,6 mol de oxigênio (O2) e 33,6 g de nitrogênio, à pres-
são de 750 mmHg.
104 A massa molecular aparente da mistura gasosa é:
a) 34,67 c) 61,6 e) 30,8
b) 52 d) 58,6
105 A pressão parcial de O2 na mistura gasosa, em milíme-
tros de mercúrio, é:
a) 525 c) 75 e) 450
b) 225 d) 250
106 (UCB-DF) Uma amostra de ar foi coletada no interior
do túnel Rebouças, Rio de Janeiro, para verificação do
nível de poluição do seu interior. O volume do cilindro
do ar coletado era igual a 0,1 m3 e a temperatura mé-
dia observada no interior do túnel foi de 27 °C. A análi-
se da amostra de ar indicou que na amostra coletada
havia 1 mol de NO2; 2 mols de SO2 e 2 mols de CO.
(Dados: N % 14; O % 16; C % 12 e S % 32.)
Analise as afirmativas seguintes, julgando-as como ver-
dadeiras ou falsas.
0. O número total de moléculas na mistura gasosa co-
letada é igual a 5.
1. Supondo que os gases são ideais
R % 0,082 atm L
mol K
#
#
, pode-se afirmar que a pressão
total dentro do cilindro nas condições especificadas
era igual a 12,3 atm.
2. A percentagem em massa do gás NO2 na mistura é
igual a 20%.
Massas atômicas:
H % 1; O % 16
3. O volume de ar amostrado, 0,1 m3 a 27 °C,
corresponde a 0,15 L na temperatura de 450 K.
4. Gás ideal é aquele que não apresenta desvios da
equação de estado, ou seja, segue a equação
PV % nRT.
107 (UFC-CE) O monóxido de carbono é um dos poluentes
do ar presente especialmente em zona urbana. A pres-
são do monóxido de carbono de 0,004 atm, no ar, re-
sulta em morte, em pouco tempo. Um carro ligado,
porém parado, pode produzir, entre outros gases,
0,60 mol de monóxido de carbono por minuto. Se uma
garagem a 27 °C tem volume de 4,1 # 104 L, em quanto
tempo, na garagem fechada, atinge-se a concentração
letal de CO?
Observação: Considere que a pressão, na garagem, per-
manece constante e que não há monóxido de carbono
presente, inicialmente
constante dos gases % 0,082 atm L
mol K
#
#
.
108 (FMTM-MG) O limite superior recomendado de amô-
nia em um ambiente de trabalho é de 50 ppm em volu-
me. Considere que um determinado indivíduo inspira
cerca de 39 kg de ar por dia e que o mesmo trabalha
numa fábrica que respeita o limite superior recomen-
dado de amônia. A quantidade máxima de gás amônia
que aquele indivíduo poderá inalar, após um dia de oito
horas de trabalho, será, em mL:
Dados: ppm % partes por milhão
densidade do ar % 1,3 g/L
a) 5.000 c) 50 e) 0,5
b) 500 d) 5
109 (UFPE) Em um recipiente fechado de volume constan-
te, contendo 0,5 mol de CO2 e 0,2 mol de NO2, adicio-
na-se N2 até completar 0,3 mol. Identifique, dentre os
gráficos abaixo, o que melhor representa o que aconte-
ce com as pressões total e parciais no interior do reci-
piente durante a adição do nitrogênio.
a) d)
Pr
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Tempo de adição
Pressão total
Pressão de CO2
Pressão de NO2
Pressão de N2
Pressão de N2P
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Tempo de adição
Pressão total
Pressão de CO2
Pressão de NO2
Pressão de N2P
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Tempo de adição
Pressão total
Pressão de NO2
Pressão de CO2
Pressão de NO2P
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Tempo de adição
Pressão total
Pressão de CO2
Pressão de N2
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Tempo de adição
Pressão total
Pressão de
N2
Pressão de CO2
Pressão de NO2
b) e)
c)
EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES Registre as respostasem seu caderno
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311Capítulo 12 • ESTUDO DOS GASES
15 DENSIDADES DOS GASES
A diferença de densidade entre os gases tem várias aplicações em nosso cotidiano.
Os balões das festas juninas e os
balões de competição sobem porque
a densidade do ar quente no interior
do balão é menor que a do ar externo.
Os dirigíveis antigos eram inflados com
hidrogênio. Como esse gás é muito inflamável,
usa-se atualmente o gás hélio (He).
Os balões que sobem
espontaneamente no ar são, em
geral, inflados com hélio (He), que
é um gás menos denso que o ar.
No estudo das densidades dos gases há duas definições importantes a considerar: densidade
absoluta e densidade relativa. Vamos estudá-las.
15.1. Densidade absoluta
Densidade absoluta ou massa específica de um gás, em determinada pressão e tem-
peratura, é o quociente entre a massa e o volume do gás, nas condições consideradas de
pressãoe temperatura.
Matematicamente:
d m
V
%
Com respeito à densidade absoluta devemos notar que:
• em geral, ela é expressa em gramas/litro (g/L);
• ela depende da pressão e da temperatura em que o gás se encontra; isso porque a massa (m) não
depende de pressão e temperatura, mas o volume (V ) depende;
• no lugar da massa (m) podemos usar a massa molar (M ) do gás, desde que no lugar do volume
(V ) seja usado o volume molar (VM); disso resulta a equação:
d M
VM
%
• particularmente, ainda poderíamos considerar o gás nas condições normais, e teríamos a fórmula:
d M
22,4
%
que nos dá a densidade absoluta do gás, em gramas/litro e somente nas condições normais de
pressão e temperatura;
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