Questõessobre Estudo dos Gases - Lei, Teoria Cinética, Equação e Mistura dos Gases. Princípio de Avogadro.
A pólvora é considerada a primeira mistura explosiva,
usada na China, na Arábia e na Índia. Há textos chineses
antigos que a denominam “substância química do
fogo”, mesmo sendo uma mistura de nitrato de potássio,
carvão e enxofre. A combustão da pólvora pode ser
representada pela seguinte equação:
4KNO3
+ 7C + S → 3CO2
+ 3 CO + 2 N2
+ K2CO3
+ K2S
O que caracteriza a explosão é o súbito aumento de
volume, com grande liberação de energia. Nas CNTP,
520 g de pólvora produzem, por explosão,
A pólvora é considerada a primeira mistura explosiva, usada na China, na Arábia e na Índia. Há textos chineses antigos que a denominam “substância química do fogo”, mesmo sendo uma mistura de nitrato de potássio, carvão e enxofre. A combustão da pólvora pode ser representada pela seguinte equação:
4KNO3 + 7C + S → 3CO2 + 3 CO + 2 N2 + K2CO3 + K2S
O que caracteriza a explosão é o súbito aumento de
volume, com grande liberação de energia. Nas CNTP,
520 g de pólvora produzem, por explosão,
Um veículo de passeio, movido a gasolina, deixou a capital paulista com o tanque cheio, dirigindo-se a uma
cidade do interior situada a 480 km, na região noroeste do estado. Ao final da viagem, verificou-se que o
consumo médio do veículo foi de 16 km por litro de combustível.
Admitindo-se que a composição média da gasolina seja dada pela fórmula C8
H18 e que a combustão seja
completa, conclui-se que o volume de CO2
, em litros, medido nas CATP e lançado ao ar durante a viagem foi
de, aproximadamente,
Dados
Volume molar de gás nas CATP = 25 L / mol
Densidade da gasolina = 8 x 102 g / L
Massas molares em g / mol:
C = 12; H = 1 e O = 16
Um veículo de passeio, movido a gasolina, deixou a capital paulista com o tanque cheio, dirigindo-se a uma cidade do interior situada a 480 km, na região noroeste do estado. Ao final da viagem, verificou-se que o consumo médio do veículo foi de 16 km por litro de combustível.
Admitindo-se que a composição média da gasolina seja dada pela fórmula C8 H18 e que a combustão seja completa, conclui-se que o volume de CO2 , em litros, medido nas CATP e lançado ao ar durante a viagem foi de, aproximadamente,
Dados
Volume molar de gás nas CATP = 25 L / mol
Densidade da gasolina = 8 x 102 g / L
Massas molares em g / mol:
C = 12; H = 1 e O = 16
Considerando que Gedeão disponha de amostra suficiente de lágrima, que a constante dos gases ideais valha 0,082 atm L K–1 mol–1 e que o fator de van’t Hoff (i) seja igual a 2, é CORRETO afirmar:

Na figura, apresenta-se um biodigestor utilizado em áreas
rurais. Ele é totalmente vedado, criando um ambiente anaeróbio
onde os microrganismos degradam o material orgânico
(dejetos e restos de ração), transformando-o em biogás. O
gasômetro é o compartimento superior do biodigestor e serve
para a armazenagem de gases. Ele é inflável e feito de uma
manta de material plástico impermeável (PVC). No gasômetro,
a pressão e a temperatura são constantemente iguais às
da atmosfera.

Considere uma quantidade fixa de gás no gasômetro descrito
no texto. A variação percentual do volume do gás contido
nesse compartimento ao longo de um dia, em que a temperatura
varia de mínima de 17 °C, durante a madrugada, para a
máxima de 38 °C, no decorrer do dia, é próxima de
Na figura, apresenta-se um biodigestor utilizado em áreas rurais. Ele é totalmente vedado, criando um ambiente anaeróbio onde os microrganismos degradam o material orgânico (dejetos e restos de ração), transformando-o em biogás. O gasômetro é o compartimento superior do biodigestor e serve para a armazenagem de gases. Ele é inflável e feito de uma manta de material plástico impermeável (PVC). No gasômetro, a pressão e a temperatura são constantemente iguais às da atmosfera.
Considere uma quantidade fixa de gás no gasômetro descrito
no texto. A variação percentual do volume do gás contido
nesse compartimento ao longo de um dia, em que a temperatura
varia de mínima de 17 °C, durante a madrugada, para a
máxima de 38 °C, no decorrer do dia, é próxima de
Uma lata desse tipo de desodorante foi lançada em um incinerador a 25 ºC e 1 atm. Quando a temperatura do sistema atingiu 621 ºC, a lata explodiu. Considere que não houve deformação durante o aquecimento. No momento da explosão a pressão no interior da lata era
• Não usar próximo a chamas.
• Não descartar em incinerador.

O Texto 5 faz referência a fogão. O fogão utilizado
em nossas casas é predominantemente alimentado por
gás envasado em botijões de aço. O botijão de uso doméstico
possui capacidade para conter 31,5 L, que correspondem
a 13 kg de Gás Liquefeito de Petróleo (GLP)
ou simplesmente gás de cozinha. O GLP é um subproduto
do petróleo, formado pela mistura de propano (C3
H8
)
e butano (C4
H10).
Analise as afirmativas a seguir:
I- Se dentro do botijão for armazenado um gás perfeito,
o volume ocupado pelas suas moléculas e as interações entre elas serão desprezíveis.
II-Pela lei da conservação das massas, a queima de
13 kg de gás de cozinha irá produzir 13 kg de produtos
da reação.
III-Em um botijão contendo 31,5 L de um gás perfeito,
submetido à pressão de 1 atm e temperatura de 0ºC,
haverá aproximadamente 8,5 x 1023 moléculas do referido
gás. Dados: número de Avogadro 6,022 x 1023;
volume molar 22,4 L/mol.
IV- Supondo-se que um botijão de gás cheio, com 13 kg
de uma mistura em estado gasoso composta por 55%
de butano e 45% de propano, a pressão parcial desses
gases é, respectivamente, de 97 atm e 104 atm. Dados:
R = 0,082 atm.L/mol.K; T = 273,15K; V = 31,5 L.
Em relação às proposições analisadas, assinale a
única alternativa cujos itens estão todos corretos:
Analise as afirmativas a seguir:
I- Se dentro do botijão for armazenado um gás perfeito, o volume ocupado pelas suas moléculas e as interações entre elas serão desprezíveis.
II-Pela lei da conservação das massas, a queima de 13 kg de gás de cozinha irá produzir 13 kg de produtos da reação.
III-Em um botijão contendo 31,5 L de um gás perfeito, submetido à pressão de 1 atm e temperatura de 0ºC, haverá aproximadamente 8,5 x 1023 moléculas do referido gás. Dados: número de Avogadro 6,022 x 1023; volume molar 22,4 L/mol.
IV- Supondo-se que um botijão de gás cheio, com 13 kg de uma mistura em estado gasoso composta por 55% de butano e 45% de propano, a pressão parcial desses gases é, respectivamente, de 97 atm e 104 atm. Dados: R = 0,082 atm.L/mol.K; T = 273,15K; V = 31,5 L.
Em relação às proposições analisadas, assinale a única alternativa cujos itens estão todos corretos:
TEXTO 5
NA VIRADA DO SÉCULO, o biólogo Roosmarc conheceu o ápice da fama ao descobrir um novo gênero de primata: o sagui-anão-de-coroa-preta. Foi considerado pela revista Time o grande herói do planeta. Entre os mais de 500 primatas no mundo, Roosmarc descobrira o Callibella humilis, o macaquinho mais saltitante e alegre, anãozinho, com aquela coroa preta. Enquanto outros primatólogos matavam os animais para descrevê-los, dissecando-os em laboratórios, longe da Amazônia, ele criava macacos em sua casa. Esperava que morressem de forma natural e, aí sim, dissecava-os.
O sagui-anão-de-coroa-preta foi a sensação mundial. Então, ele viveu o ápice da glória. As publicações científicas não se cansaram de elogiá-lo. Quase todos os dias, jornais e revistas estampavam: “Protetor dos animais”, “O bandeirantes da Amazônia”, “O último primatólogo”. De Manaus para o mundo. Os ribeirinhos o saudavam; os políticos o pajeavam; os estudantes de biologia o veneravam. Sim, Roosmarc era visto e considerado como herói do planeta.
Vida simples, com suas vestes quase sempre largas cobrindo o corpo magro e alto, enfiado semanas na floresta, nunca quisera dinheiro, jamais almejara fortuna. O verdadeiro cientista, dizia, quer, antes de tudo, reconhecimento. Não havia prêmio maior do que isso. Sequer gastava o que ganhava. Aprendera com os bichos que, na vida, não se precisa de muitas coisas...
Nascera no sul da Holanda e, aos 17 anos, mudou-se para Amsterdã. Queria estudar biologia. Nos fins do ano 60, a cidade fervilhava, era a capital da contestação. John Lennon e Yoko Ono haviam escolhido a cidade para protestar contra a Guerra do Vietnã. Os rebeldes desfilavam pelas ruas, enquanto John Lennon e Yoko Ono incitavam a quebra de valores deitados uma semana num hotel da cidade, consumindo droga e criando suas canções. O gosto pela contracultura crescia, agigantava-se. Rebelde, Roosmarc desfilava pelas ruas, gritando pela paz, também queimando maconha e outras ervas.
Mas foi, nesta época, que ele se interessou pelos primatas. Depois que terminou a universidade, fez amizade com uma estudante, que também saboreava a contracultura, o desprezo a normas e procedimentos, e com ela, vivendo um romance apaixonado, deu volta ao mundo, como se fosse o famigerado navegante português Vasco da Gama. Estudante de artes plásticas, Marie tinha sede por aventuras: o novo lhe apetecia; o velho não era mais do que um mundo cinzento. A Europa, com seus prédios cinzentos e frios, uma população resignada, não lhe apetecia. Queria quebrar barreiras, outras fronteiras. Não queria apodrecer naquelas cidadezinhas holandesas, onde as mulheres envelheciam rapidamente e só cuidavam de casa. Não queria se transformar num símbolo de cama, fogão e igreja. Menosprezava o título “rainha do lar”, que os pastores tanto veneravam entre a população fiel. Tinha horror ao ver sua mãe de lenço na cabeça e avental cobrindo a gordura da barriga. Se ficasse numa daquelas cidadezinhas, em poucos anos estaria como a mãe – brigava constantemente com o seu pai, saía de casa aos domingos para assistir a mesmice do partor Simeão, e que, rapidamente, voltava para casa para preparar o almoço para os filhos. Que destino! A liberdade a chamava. Não era o que dizia a canção de John Lennon? Ao conhecer Roosmarc, o desejo por aventuras avivou como brasa viva. Quando convidada para segui-lo, e ela queria produzir desenhos e aquarelas jamais vistas no mundo, não titubeou, como se a oportunidade fosse um cavalo encilhado. E cavalo encilhado passa por nós somente uma vez ...
(GONÇALVES, David. Sangue verde. Joinville: Sucesso Pocket, 2014. p. 200-201.Adaptado.)
Para descrever o comportamento dos gases ideais em função do volume V, da pressão P e da
temperatura T, podem ser utilizadas as seguintes equações:
Equação de Clapeyron Equação de Boltzmann
P × V = n × R × T P × V = N × k × T
n – número de mols N – número de moléculas
R – constante dos gases k – constante de Boltzmann
De acordo com essas equações, a razão R/k é aproximadamente igual a:
Para descrever o comportamento dos gases ideais em função do volume V, da pressão P e da temperatura T, podem ser utilizadas as seguintes equações:
Equação de Clapeyron Equação de Boltzmann
P × V = n × R × T P × V = N × k × T
n – número de mols N – número de moléculas
R – constante dos gases k – constante de Boltzmann
De acordo com essas equações, a razão R/k é aproximadamente igual a:
O biogás pode substituir a gasolina na geração de energia.Sabe-se que 60%, em volume, do biogás são constituídos de metano, cuja combustão completa libera cerca de 900 kJ/mol.Uma usina produtora gera 2.000 litros de biogás por dia.Para produzir a mesma quantidade de energia liberada pela queima de todo o metano contido nesse volume de biogás,será necessária a seguinte quantidade aproximada (em litros) de gasolina:
Note e adote:
Volume molar nas condições de produção de biogás: 24 L/mol;
energia liberada na combustão completa da gasolina: 4,5 x 104 kJ/L.
Incêndio é uma ocorrência de fogo não controlado, potencialmente
perigosa para os seres vivos. Para cada classe de fogo
existe pelo menos um tipo de extintor. Quando o fogo é gerado
por líquidos inflamáveis como álcool, querosene, combustíveis e óleos, os extintores mais indicados são aqueles com carga
de pó químico ou gás carbônico.
Considerando-se a massa molar do carbono = 12 g.mol–1
, a massa
molar do oxigênio = 16 g.mol–1
e R = 0,082 atm.L.mol–1
.K–1
,
o volume máximo, em litros, de gás liberado a 27 ºC e 1 atm,
por um extintor de gás carbônico de 8,8 kg de capacidade, é
igual a:
Incêndio é uma ocorrência de fogo não controlado, potencialmente perigosa para os seres vivos. Para cada classe de fogo existe pelo menos um tipo de extintor. Quando o fogo é gerado por líquidos inflamáveis como álcool, querosene, combustíveis e óleos, os extintores mais indicados são aqueles com carga de pó químico ou gás carbônico.
Considerando-se a massa molar do carbono = 12 g.mol–1 , a massa molar do oxigênio = 16 g.mol–1 e R = 0,082 atm.L.mol–1 .K–1 , o volume máximo, em litros, de gás liberado a 27 ºC e 1 atm, por um extintor de gás carbônico de 8,8 kg de capacidade, é igual a:
O estado gasoso caracteriza-se pela distância e
agitação das moléculas. Para definir volume de um
gás é necessário mencionar a temperatura e a
pressão a que a massa gasosa está submetida.
Considerando que 1,2.1021 moléculas de gás
carbônico estão armazenadas em um recipiente de
50 mL e exercem uma pressão aproximada de 744
mmHg, qual será, em Celsius, a temperatura
aproximada do recipiente?
(Dados : R= 62,4 mm Hg.L/mol.K )
Um dos álcoois mais comuns, o etanol, queima completamente
segundo a reação
C2H6O (l) + 3O2 (g) → 2CO2 (g) + 3H2O (g)
Considerando que todos os produtos dessa reação são
gasosos, o volume de gás total, em m3
, produzido quando
é queimado 1,0 kg de etanol, nas CNTP, é de,
aproximadamente,
Dados:
Massas molares (g.mol−1
)
H = 1,0
C = 12,0
O = 16,0
Volume molar, nas CNTP = 22,4 L.mol−1
Um dos álcoois mais comuns, o etanol, queima completamente segundo a reação
C2H6O (l) + 3O2 (g) → 2CO2 (g) + 3H2O (g)
Considerando que todos os produtos dessa reação são gasosos, o volume de gás total, em m3 , produzido quando é queimado 1,0 kg de etanol, nas CNTP, é de, aproximadamente,
Dados:
Massas molares (g.mol−1 )
H = 1,0
C = 12,0
O = 16,0
Volume molar, nas CNTP = 22,4 L.mol−1
A decomposição de uma amostra de carbonato de cálcio
consumiu 266 kJ. A partir desse resultado e da equação
termoquímica abaixo, conclui-se que:
CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g); ΔH = +133 kJ mol-1
CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g); ΔH = +133 kJ mol-1
O consumo brasileiro total de explosivos não militares é da
ordem de 200 mil t/ano por empresas mineradoras como a
Vale (Carajás e Itabira), MBR, Yamana, dentre outras. O principal
explosivo empregado é o nitrato de amônio, embalado
em cartuchos. Sua ação como explosivo se deve à sua instabilidade
térmica. Por meio da ignição de um sistema detonador,
esse sal se decompõe resultando em produtos gasosos
de acordo com a seguinte equação química:
NH4
NO3
→ N2
(g) + 2 H2
O(g) + ½ O2
(g)
(Explosivos em Expansão, em Posto de Escuta: crônicas químicas e
econômicas. Albert Hahn, Editora Cla, 2012. Adaptado)
Considerando um cartucho com a capacidade de 1,0 L, contendo
160 g de nitrato de amônio, no instante da ignição,
quando ocorre a completa reação de decomposição do sal a
167 oC, a pressão no interior do cartucho, no instante de sua
ruptura e explosão é, em atm, igual a aproximadamente
(Dado: R = 0,082 atm.L.mol–1
.K–1
)
NH4 NO3 → N2 (g) + 2 H2 O(g) + ½ O2 (g)
(Explosivos em Expansão, em Posto de Escuta: crônicas químicas e econômicas. Albert Hahn, Editora Cla, 2012. Adaptado)
Considerando um cartucho com a capacidade de 1,0 L, contendo 160 g de nitrato de amônio, no instante da ignição, quando ocorre a completa reação de decomposição do sal a 167 oC, a pressão no interior do cartucho, no instante de sua ruptura e explosão é, em atm, igual a aproximadamente
(Dado: R = 0,082 atm.L.mol–1 .K–1 )
Assumindo que uma amostra de gás oxigênio puro,
encerrada em um frasco, se comporta idealmente, o valor
mais próximo da densidade, em gL-1
, desse gás a 273 K e
1,0 atm é:
Considere: R = 0,082 atm L mol-1
K-1
M(O2) = 32 g mol-1
Considere: R = 0,082 atm L mol-1 K-1
M(O2) = 32 g mol-1
Enquanto estudava a natureza e as propriedades dos gases, um
estudante anotou em seu caderno as seguintes observações sobre
o comportamento de 1 litro de hidrogênio e 1 litro de argônio,
armazenados na forma gasosa à mesma temperatura e pressão:
I. Têm a mesma massa.
II. Comportam-se como gases ideais.
III. Têm o mesmo número de átomos.
IV. Têm o mesmo número de mols.
É correto o que o estudante anotou em
Enquanto estudava a natureza e as propriedades dos gases, um estudante anotou em seu caderno as seguintes observações sobre o comportamento de 1 litro de hidrogênio e 1 litro de argônio, armazenados na forma gasosa à mesma temperatura e pressão:
I. Têm a mesma massa.
II. Comportam-se como gases ideais.
III. Têm o mesmo número de átomos.
IV. Têm o mesmo número de mols.
É correto o que o estudante anotou em
A decomposição de uma amostra de carbonato de cálcio consumiu 266 kJ. A partir desse resultado e da equação termoquímica abaixo, conclui-se que:
CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g); ΔH = +133 kJ mol-1
A decomposição de uma amostra de carbonato de cálcio consumiu 266 kJ. A partir desse resultado e da equação termoquímica abaixo, conclui-se que:
CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g); ΔH = +133 kJ mol-1
Um importante fator natural que contribui para a formação de óxidos de nitrogênio na atmosfera são os relâmpagos. Considere um espaço determinado da atmosfera em que haja 20 % em massa de oxigênio e 80 % de nitrogênio, e que numa tempestade haja apenas formação de dióxido de nitrogênio. Supondo-se que a reação seja completa, consumindo todo o reagente limitante, pode-se concluir que, ao final do processo, a composição percentual em massa da atmosfera naquele espaço determinado será aproximadamente igual a
Dados: Equação da reação: ½ N2 + O2 → NO2
Massas molares em g mol-1: N2=28 , O2=32 e NO2= 46
Dados: Equação da reação: ½ N2 + O2 → NO2
Massas molares em g mol-1: N2=28 , O2=32 e NO2= 46
A síntese da amônia é determinada pelo processo de Haber-Bosch e a sua equação química não balanceada está mostrada a seguir.
N2(g) + H2(g)
NH3(g)
Em uma mistura dos três gases, a 480 °C, a constante de equilíbrio é, aproximadamente, igual a 1,5 x 10-5 . Supondo-se que as pressões parciais de N2 e de H2 sejam iguais a 0,6 e 1,0 atm, respectivamente, a pressão parcial de NH3 nessa mistura em equilíbrio, em atm, é igual a
N2(g) + H2(g)

Em uma mistura dos três gases, a 480 °C, a constante de equilíbrio é, aproximadamente, igual a 1,5 x 10-5 . Supondo-se que as pressões parciais de N2 e de H2 sejam iguais a 0,6 e 1,0 atm, respectivamente, a pressão parcial de NH3 nessa mistura em equilíbrio, em atm, é igual a