Questão 72776297-b0
Prova:CEDERJ 2019, CEDERJ 2019
Disciplina:Química
Assunto:Sistemas Gasosos - Lei, Teoria Cinética, Equação e Mistura dos Gases. Princípio de Avogadro., Transformações Químicas
Tem-se dois balões A e B, ligados por um tubo de
comunicação munido de torneira. O balão A contém 3.2 g de
O2
(g) e o balão B está vazio (vácuo). Abrindo-se a torneira de
comunicação, depois de um tempo prolongado, a pressão do
O2
(g) nos balões interligados é igual a 0.41 atm.
Considerando-se desprezível o volume do tubo de comunicação e sabendo-se que o volume do balão A é igual a
4.1 L e que a temperatura foi mantida em 27 ºC durante todo
processo, o volume do balão B corresponde a:
Tem-se dois balões A e B, ligados por um tubo de
comunicação munido de torneira. O balão A contém 3.2 g de
O2
(g) e o balão B está vazio (vácuo). Abrindo-se a torneira de
comunicação, depois de um tempo prolongado, a pressão do
O2
(g) nos balões interligados é igual a 0.41 atm.
Considerando-se desprezível o volume do tubo de comunicação e sabendo-se que o volume do balão A é igual a
4.1 L e que a temperatura foi mantida em 27 ºC durante todo
processo, o volume do balão B corresponde a:
A
6.0 L
B
1.9 L
C
0.84 L
D
0.19 L
Gabarito comentado
Talita Goulart Graduação e Mestrado em Engenharia Química pela UFRRJ, Doutoranda em Engenharia Química pela COPPE/UFRJ, Professora de Química.
Esta questão aborda conceitos relacionados ao estudo dos gases. Considerando o O2 como um gás ideal é possível descobrir os volumes envolvidos. Dessa forma, observemos os dados e a resolução da questão:
Dados:P (O2) no equilíbrio = 0,41 atm;
Massa de O2 no balão A (m (O2)) = 3,2 g;
Massa atômica (de acordo com a tabela periódica): O = 16 g/mol;
VA = 4,1 L;
R = 0,082 atm ∙ L∙ mol-1 ∙ K-1;
T = 27 °C = 300 K.
Resolução:
1) Como a temperatura é constante e a pressão nos dois balões após a abertura da torneira é a mesma, é possível saber o volume total ocupado pelo O2 nos balões (A + B) utilizando a equação dos gases ideais:
P ∙ V = n ∙ R ∙ T
Em que P é a pressão (atm), V o volume (L), n o número de mols, R a constante dos gases (atm ∙ L∙ mol-1 ∙ K-1) e T a temperatura (K).
1) Como a temperatura é constante e a pressão nos dois balões após a abertura da torneira é a mesma, é possível saber o volume total ocupado pelo O2 nos balões (A + B) utilizando a equação dos gases ideais:
P ∙ V = n ∙ R ∙ T
Em que P é a pressão (atm), V o volume (L), n o número de mols, R a constante dos gases (atm ∙ L∙ mol-1 ∙ K-1) e T a temperatura (K).
2) Para a substituição dos dados na equação acima é preciso saber o número de mols de O2 envolvidos, que pode ser obtido a partir de sua massa em gramas (m) e massa molar em gramas por mol (MM):
n (O2) = m (O2)/MM (O2)
n (O2) = 3,2/32 = 0,1 mols
3) Substituindo os dados na equação dos gases ideais:
P ∙ V = n ∙ R ∙ T
0,41 ∙ V = 0,1 ∙ 0,082 ∙ 300
V = 2,46/0,41 = 6,0 L
4) Considerando o volume total ocupado pelo gás O2 (V) após a abertura da torneira de comunicação como a soma dos volumes de A e B, temos que:
VB = V - VAVB = 6,0 - 4,1 = 1,9 L
Gabarito do Professor: Letra B.
