b)
c)
d)
e)
Exercícios de Fixação
Assunto: gases e dispersões
Questões desenvolvidas por Profa. Kátia Aquino
01-Um aluno CAp obteve em laboratório 7,6g de sulfato
ferroso utilizando ácido sulfúrico suficiente e 5 g do metal
corespondente como reagentes. A reação se processou com
rendimento de praticamente 100% e as medidas dos
produtos foram obtidas na condição padrão. Sabendo que
S=32 g/mol e Fe=56 g/mol, então ajude o aluno:
a) representando a reação de obtenção do sulfato
ferroso conforme o enunciado.
b) calculando a quantidade de ácido sulfúrico
utilizada na reação e o excesso se houver.
c) calculando o volume de gás obtido na reação e que
foi recolhido pelo aluno (considere o
comportamento do gás como ideal).
d) o gás recolhido pelo aluno sofreu trabalho e com a
diminuição de seu volume em 20%, considerando
um processo isotérmico, qual foi a pressão
utilizada para este fim?
02-Em um recipiente de 2,05L, na condição padrão,
misturou-se 250 mL de gás metano e 800 mL de gás cloro.
Por reação química dos gases obteve-se vapores de
tetracloreto de carbono e de um hidreto. Considere que a
temperatura e a pressão se mantêm constantes durante a
reação. O volume de hidreto formado, na condição de
temperatura da reação foi de 800 mL. Com base nas
informações e considerando Cl=35,5 g/mol, então pede-se:
a) Represente a reação.
b) Indique o volume de cada componente da reação
após o término da mesma.
c) Descreva as interações intermoleculares de cada
componente da reação.
d) Calcule a massa que reagiu do agente limitante da
reação.
e) Calcule as pressões parciais que o volume do gás
em excesso e o volume do hidreto exercem no
sistema após o término da reação.
03-Um pedaço de grafite, com 0,5 mol, reagiu
completamente com 2 mols de um oxiácido forte
(concentrado) e formaram-se os gases dióxido de nitrogênio
e carbônico. Na reação também foi formado vapor de água.
O sistema estava fechado e registrou-se uma pressão do
sistema, após a reação, de 900 mmHg a 27°C.
Posteriormente foi realizado um processo (na mesma
condição de temperatura e pressão) de separação dos gases
obtidos, que teve como princípio a densidade de cada um.
Os três gases, nas quantidades obtidas na reação, foram
colocadas em recipientes separados e com volumes iguais.
Apenas os recipientes do gás carbônico e o do dióxido de
nitrogênio foram interligados por uma válvula que
manteve-se fechada. Baseado nas informações, então
pede-se:
a)
Represente a reação
Calcule a pressão parcial do vapor de água no
sistema reacional após o término da reação.
Calcule a massa do ácido que reagiu com o grafite.
Comente como a densidade das substâncias pôde
ser utilizada em um processo de separação.
Analisando o sistema em que os gases estão em
recipientes interligados (após a separação),
calculou-se que a velocidade de efusão do gás
carbônico pela válvula, após aberta, era de 0,01
mL em um determinado tempo. Qual é o volume
de dióxido de nitrogênio que passa pela mesma
válvula no no dobro do intervalo de tempo?
04-Na cozinhas são encontradas várias dispersões que são
utilizadas na alimentação. Um café da manhã saudável deve
ser composto de alimentos livres de gordura trans, pouco sal
e pouco açúcar. Uma boa sugestão é se deliciar no cardápio
da tabela abaixo:
alimento
função
fatia de bolo
energético
suco de laranja
Fonte de vitaminas
gelatina
Ajuda a formar o colágeno
água mineral
hidratação
Uma dica boa para fazer um bolo fofinho é usar
um bom fermento químico. O fermento é um pó branco
constituído basicamente de bicarbonato de sódio (NaHCO 3)
e uma substância ácida. Quando no estado sólido tais
substâncias não reagem, mas quando o fermento é
adicionado na massa do bolo acontece uma reação entre o
bicarbonato de sódio com o íon H + liberado pela substância
ácida. Nesta reação se formam vapor de água, o íon de sódio
e o gás X, muito comuns no nosso dia a dia. O calor do
forno, quando se assa o bolo, faz a reação descrita acima ser
mais rápida e o gás X liberado faz crescer o bolo. Com base
na descrição acima e sabendo que Na=23 g/mol, então
pede-se:
a) Represente a reação que se processa com o fermento para
produção do gás X e calcule a sua densidade na condição
que se assa um bolo, isto é, 180 0C e 1 atm
b) Classifique as dispersões que estão listadas na tabela com
a justificativa da sua resposta.
c) Uma colher de sopa (sopa) de fermento químico tem
aproximadamente 12g do pó, sendo que 80% do produto é
de bicarbonato de sódio. Se utilizarmos uma colher de sopa
de fermento químico para preparar o bolo do café da manhã,
havendo reação total dos componentes, qual é o volume de
gás X obtido na reação? O bolo foi preparado através de um
processo isobárico com a temperatura média no forno
durante todo o processo em 180 0C. Considere um
comportamento ideal dos gases formados e que estamos
falando de uma casa que é localizada ao nível do mar.
d) Se a reação dos componentes de uma colher de sopa de
fermento se processar em um sistema que seja possível
coletar os dois gases poderia se compor o esquema a seguir:
V1 é a velocidade que o gás nitrogênio produzido
dentro do airbag sai da bolsa imediatamente após o choque,
ou seja, na condição da letra “c”. V2 é a velocidade do gás
nitrogênio que está no ar e, considerando a condição
padrão, V2=0,002 mol/min. Na condição de produção do
gás nitrogênio produzido dentro do airbag, calcule quantos
mol de gás nitrogênio saem da bolsa em 10 minutos.
e) Sabendo que na condição pressão e temperatua de
armazenamento dos gases acima, quando a válvula for
aberta, observou-se a velocidade de efusão do gás X de 0,02
mol/min. Qual é a quantidade de mol de vapor de água que
sofre efusão em uma hora?
06-Leia a seguinte notícia:
05-Em um carro são encontradas várias dipersões que são
de fundamental importância para o conforto e segurança das
pessoas que o utiliza. Alguns componentes são bem
conhecidos e a tabela a seguir pode exemplificar alguns
destes materiais.
material
função
espuma
preenchimento de bancos
etanol
combustível
liga de platina, paládio
e ródio
conversor catalítico
Para assegurar a proteção dos ocupantes de um
carro em um possível choque são instalados airbags duplos
pelas montadoras de automóveis. Dentro de um airbag
existe uma mistura de azoato de sódio (NaN 3), nitrato de
potássio e dióxido de silício em quantidades que obedecem
proporções estequiométricas. Quando há uma colisão com o
carro, uma resistência elétrica aumenta a temperatura do
sistema para 3000C e decompõe o azoato de sódio em sódio
metálico e gás nitrogênio. Todo o sódio formado nesta
reação (mantendo-se a temperatura) reage com o nitrato de
potássio formando mais gás nitrogênio e dois óxidos dos
metais correspondentes aos reagentes. Tais óxidos reagem
com o dióxido de silício formando vidro (represente por V)
que é filtrado e retido para não passar para o interior do
airbag. Todo o gás nitrogênio formado nas reações inflam o
airbag e minimíza os efeitos do choque em um possível
acidente. Com base nas informações descritas acima então
pede-se:
a)Represente as reações que se processam dentro de um
airbag quando acionado.
b)Classifique as dispersões que estão listadas na tabela com
a justificativa da sua resposta.
c)A quantidade total de gás nitrogênio aproximada obtida
quando um airbag é acionado é de 7O litros. Calcule a
pressão aproximada dos gás nitrogênio dentro do sistema.
d)Calcule a densidade do gás nitrogênio dentro do airbag na
condição da letra “c”.
e)Imediatamente após o seu enchimento, e após cumprir seu
papel, o airbag começa a esvaziar, pois o nitrogênio escapa
por furinhos que existem na bolsa para impedir que a vítima
sufoque. Veja o esquema a seguir:
“Muita canjica, pipoca e pé-de-moleque depois, passou a
época das festas juninas - embora ainda aconteçam algumas
comemorações “julhinas”. Parabéns para quem aproveitou
direitinho, comeu as delícias do período, dançou quadrilha e
fez rabisquinhos no rosto, seja de bigode ou de pintinhas
falsas. Mas tem uma parte dessa diversão que é perigosa e
proibida: os famosos balões de São João. Eles inspiram
músicas e são velhos conhecidos nossos, mas mais
conhecidos ainda são os estragos que eles causam para as
pessoas e para o meio ambiente, principalmente no mês de
junho, quando o número de acidentes provocados por eles é
duas vezes maior. Quando os balões caem, eles causam
grandes incêndios nas florestas, matam as plantas, os bichos
e prejudicam o solo do local. E para você não achar que o
problema só acontece distante da sua casa, saiba que os
balões podem enroscar nos fios dos postes, provocar
curto-circuito e dependendo da intensidade pode provocar
queda de cabos e acidentes com as pessoas, assim como
interrupção do fornecimento de energia.” (notícia tirada do
link
http://planetasustentavel.abril.com.br/planetinha/fique-ligad
o/conteudo_planetinha_481594.shtml)
Agora responda:
a) Qual é o gás usado em balões de São João e porque ele
sobe?
b) Se o balão fosse preenchido com gás carbônico
teríamos o mesmo efeito? Qual seria a principal
mudança estabelecida?
c) Se alterassemos a pressão do gás no balão de São
João teríamos o mesmo problema descrito acima?
Justifique.
d) Sugira outro gás que poderia ser usado no balão
de São João e que pudesse resolver o problema dos
incendios na época junina. Justifique sua resposta.
Muitos mols de novos conhecimentos