Gases reais e ideais

QUESTÕES (Gases)

1-A atmosfera é composta por uma camada de gases que se situam sobre a superfície da Terra. Imediatamente acima do solo ocorre uma região da atmosfera conhecida como troposfera, na qual ocorrem as nuvens, os ventos e a chuva. Ela tem uma altura aproximada de 10 km, a temperatura no seu topo é cerca de -50°C e sua pressão é de 0,25 atm. Se um balão resistente a altas pressões, cheio com gás hélio até um volume de 10,0 L, a 1,00 atm e 27,0°C é solto, qual o volume deste balão, quando chegar ao topo da troposfera?

2-Nitrogênio (N2) tem sido oferecido em alguns postos de gasolina como uma alternativa para encher pneus no lugar de ar (o oxigênio do ar, a altas pressões, diminui a vida útil dos pneus). Encheu-se um pneu, na temperatura ambiente (25°C) com Nitrogênio, de modo que todo seu volume (20 litros) foi preenchido até uma pressão de 5 atmosferas. Pergunta-se:

a) Qual a massa de N2 introduzida no pneu?

b) Se, ao começar a rodar, a temperatura do pneu aumentar para 60°C, sem que haja mudança no seu volume, qual a nova pressão no seu interior?

(Dados: R= 0,082 atm.L.K mol­1 ; e Massa molar do N2= 28 g/mol).

3-Qual a densidade do vapor do CCl4 a 714 torr e 125ºC?

(Dados: R=0,0821L.atm/mol.K; e Massa molar CCl4=154g/mol).

4-A densidade do CH4 (massa molar 16 g/mol), em determinadas condições de temperatura e pressão, é igual a 0,8 g/L. A densidade do CO2 (massa molar 44 g/mol) nas mesmas condições é?

5-Uma série de medidas é feita para se determinar a massa molar de um gás desconhecido. Primeiro, um grande frasco é evacuado e consta que ele pesa 134,567g. Então, ele é cheio com o gás uma pressão de 735 torr a 31ºC e pesado novamente; sua massa agora é 137,456g. Finalmente o frasco é cheio com água a 31ºC e é encontrada uma massa de 1.067,9g. (A densidade da água a essa temperatura é 0,997 g/mL). Supondo que a equação dos gases ideais se aplica nessa situação, calcule a massa molar do gás desconhecido. (Dado: R=0,0821L.atm/mol.K).

6-A indústria automobilística tem utilizado um novo dispositivo de segurança, instalado nos carros, que é constituído por um balão inflável (air bag), o qual, após impacto do veículo, infla em quarenta milissegundos pela injeção de nitrogênio gasoso. Este gás é originado do composto NaN3(s), armazenado no balão, o qual se decompõe através da reação abaixo não balanceada:

NaN3(s) →  Na(s) +  N2(g)

Calcule a quantidade em massa de NaN3(s) necessária para gerar um volume de gás de 50 L à temperatura de 27°C e pressão de 2 atm.

(Dados: N = 14 ; Na = 23, constante universal dos gases, R=0,082 L.atm/mol.K).

7-O metanol, que é usado como combustível em alguns países pode ser produzido a partir da reação não balanceada de hidrogenação do monóxido de carbono:

CO + H2  → CH3OH

Qual é o volume necessário de H2 nas CNTP para se obter 3 mols de metanol?

(Dado: R=0,0821L.atm/mol.K).

8-O gás hidrogênio é produzido quando o zinco reage com o ácido clorídrico segundo a reação abaixo não balanceada:

 

Zn(s) + HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2(g)

Se 159 mL de H2 úmido é coletado sobre a água a 24ºC e a uma pressão atmosférica de 738 torr, quantos gramas de Zn são consumidos?

Dados: (R=0,082 atm.L.mol-1.K-1 ; Pvapor d’ água = 22,377mmHg ; MZn= 65,41 g/mol).

9-Um recipiente de 200 mL contém gás oxigênio a 200 mmHg de pressão e um outro de 300 mL, contém gás nitrogênio a 100 mmHg. Os dois recipientes são conectados para misturar os gases. Supondo nenhuma mudança de temperatura, qual é a pressão parcial de cada gás na mistura final?

10-Dois recipientes A e B contém, respectivamente, O2 e N2 a 25ºC e estão ligados por uma válvula. O volume de A é de 1,5 L com pressão de 0,5 atm, enquanto que o volume de B é de 0,5 L com pressão de 1,0 atm. Após a abertura da válvula e supondo que a temperatura não tenha se alterado, pergunta-se em relação à mistura final: (Dado: R=0,0821L.atm/mol.K).

1. Qual a pressão total do sistema?
2. Quais são as frações molares dos dois gases?
3. Quais as suas pressões parciais?

11-Uma criança com severa infecção nos brônquios apresenta problemas respiratórios, e o médico administra “heliox”, uma mistura de oxigênio e hélio (He) com 90% em massa de O2. Se a pressão atmosférica é igual a 1 atm, qual a pressão parcial de oxigênio que foi administrada à criança?    

Dados: (Massas molares em g/mol: He = 4; e O = 16).

12-20,0 g de uma mistura contendo 88% de CO2 e 12% de He em massa exercem pressão de 0,41 atm a –73 °C. Calcule o volume parcial do gás He.

Dados: (R = 0,082 atm.L.mol-1.K-1 ; MHe = 4 g/mol ; MCO2 = 44 g/mol).