Guia de estudos 1, Exercícios de Química. Universidade de Brasília (UnB)
stefanny_cunha
stefanny_cunha14 de Setembro de 2015

Guia de estudos 1, Exercícios de Química. Universidade de Brasília (UnB)

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Universidade de Brasília Faculdade UnB Planaltina Energia Dinâmica das Transformações Químicas – 196843 Prof. MSc. Atailson Oliveira da Silva

1- Destaque as principais características dos gases que os diferem das fases

condensadas (sólidas e líquidas).

2- Explique a diferença entre gás e vapor.

3- Redija um parágrafo sobre a Teoria Cinética dos Gases, discutindo suas principais

suposições e aplicações.

4- Quais são as principais variáveis de estado de um gás? Defina cada uma delas e

destaque as principais unidades de medida a elas relacionadas.

5- Conceitue transformação gasosa. Como é possível realizar uma transformação

isotérmica em laboratório? E uma isobárica? E uma isovolumétrica?

6- Partindo das leis físicas dos gases, deduza a equação de estado dos gases ideais e

equação geral dos gases ideais. Em quais condições cada equação pode ser

aplicada?

7- Num frasco de 4,5L encontram-se 144g de O2 a temperatura de 27ºC. Calcule a

pressão exercida pelas moléculas no frasco.

8- Considere um frasco de 1,0L contendo gás neônio e um frasco de 1,5L contendo gás

xenônio. Ambos os gases estão à mesma pressão e temperatura. De acordo com a

lei de Avogadro, o que pode ser dito sobre a razão do número de átomos nos dois

frascos?

9- Que condições são representadas pela abreviatura CNTP? Qual é o volume molar

de um gás ideal nas CNTP? Geralmente, assume-se que a temperatura ambiente é

25ºC. Calcule o volume molar de um gás ideal à temperatura ambiente.

10- O Hindenburg foi um dirigível cheio de hidrogênio que explodiu em 1937. Se o

Hindenburg comportasse 2 x 105 m3 de gás hidrogênio a 23ºC e 1,0 atm, qual a

massa de hidrogênio que estaria presente?

11- Uma lata de spray aerossol com volume de 456 mL contém 3,18g de gás propano

(C3H8) como um propelente? Se a lata está a 23ºC, qual é a pressão nela? Qual o

volume que o propano ocuparia nas CNTP? Na lata está escrito que a exposição a

temperatura acima de 130ºF pode causar estouro do recipiente. Qual é a pressão na

lata a essa temperatura?

12- Partindo da definição de densidade, deduza a expressão para o cálculo da

densidade no caso dos gases ideais.

13- Qual o gás mais denso a 1 atm e 298K: a) CO2, b) N2O ou c)Cl2? Justifique sua

resposta.

14- Calcule a massa molar de um gás se 2,5g ocupam 0,874L a 685 torr e 35ºC.

15- Calcule a massa molar de um gás ideal X, desconhecido, sabendo-se que 0,8 g

desse gás ocupa um volume de 1,12L a 273ºC e 2 atm.

16- Uma mistura contendo 0,538 mol de He(g); 0,315 mol de Ne(g) e 0,103 mol de Ar(g) é

confinada em um recipiente de 7,00 L a 25ºC. Calcule a pressão parcial de cada um

dos gases na mistura. Calcule a pressão total da mistura.

17- Quais são as frações parciais em quantidade de matéria de cada componente na

mistura de 6,55g de O2, 4,92g de N2 e 1,32g de H2? Qual a pressão parcial em atm

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de cada componente dessa mistura se ela for mantida em um recipiente de 12,40L e

15ºC?

18- Suponha ter dois recipientes d 1L, um contendo N2 nas CNTP, o outro contendo CH4

nas CNTP. Como esses sistemas se comparam com relação: a) ao número de

molécula; b) à densidade; c) à energia cinética média das moléculas; d) à taxa de

efusão por um vazamento por buraco de alfinete?

19- Explique as principais diferenças entre os gases reais e os ideais.

20- Explique as condições em que um gás real comporta-se mais aproximadamente a m

gás ideal.

21- Escreva a equação de van der Waals para um gás real. Compare-a com a equação

de estados dos gases ideais e explique a que se relacionam as diferenças.

22- Defina fator de compressibilidade e explique como ele varia com a temperatura e

com a pressão.

23- Usando a equação de estado dos gases ideais, calcule a pressão exercida por 1 mol

de gás carbônico a 298K quando limitado a um volume de:

a) 15L b)0,5L c) 50,0 mL

Repita os cálculos anteriores utilizando a equação de van der Waals. O que indicam

esses cálculos sobre a precisão das leis dos gases ideais para o CO2?

Dados: Parâmetros de van der Waals para o CO2: a= 3,640L 2atm/mol2 e

b=0,04267L/mol.

24- Usando a equação de estado dos gases ideais, calcule a pressão exercida por 1 mol

de gás carbônico em um recipiente de 1L sob temperatura de:

a) 300K b)800K c)2000K

Repita os cálculos anteriores utilizando a equação de van der Waals. O que indicam

esses cálculos sobre a precisão das leis dos gases ideais para o CO2?(Utilize os parâmetros

da questão anterior)

25- Além da equação de van der Waals, outras abordagens foram propostas no sentido

de se considerar os desvios do comportamento ideal. Uma delas foi a equação de

Berthelot:

p = RT

V� − b −

a

TV��

em que a e b são parâmetros empíricos constantes. Comparando-a com a equação

de van der Waals, em qual consideração na correção dos desvios do comportamento

ideal elas diferem: no volume próprio das moléculas ou nas atrações

intermoleculares? O que a equação de Berthelot traz de novo nesse sentido?

Explique.

26- Em situações de baixas pressões, a equação de Berthelot assume a forma:

�� = ��

� + � −

���

Em que a e b são constantes. Exprima � ��

�� �

� utilizando:

a) A equação de Berthelot para regime de baixas pressões;

b) A equação de estado dos gases ideais;

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Compare os resultados obtidos em termos da Lei de Charles e discuta as

diferenças observadas.

27- O livre caminho médio das moléculas de nitrogênio (N2) a 0ºC e 1 atm é 0,80 x 10 -

5cm. Nestas condições, existem 2,7 x 1019 moléculas por cm3. Calcule o diâmetro

molecular.

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