Pré-Vestibular Base Forte Pitágoras 2015 Química Material didático para uso exclusivo do Curso Pré-Vestibular Base Forte Pitágoras de Divinópolis/MG Copyright by Prof. Eudson Magalhães Março de 2015 01. (UFV) A combustão do etano é representada por: C2H6 + O2 → CO2 + H2O Se nessa reação são consumidos 60g de etano, qual o número de moles de gás carbônico formado? 02. (FMPA) Deve-se obter 13,6g de amoníaco, conforme a equação: N2 + H 2 → NH3 Que massa de nitrogênio deve-se usar? 03. (UFV) Imagine a obtenção de ferro, a partir do óxido de ferro, conforme a equação: Fe2O3 + C → Fe + CO Se você utilizar 4,8 kg de óxido de ferro, quanto obterá de ferro admitindo que a equação tenha um rendimento de 80%. 04. (UFOP) Você dispõe de 700 g de limalha de ferro cujo teor em ferro é de 80%. Quanto obterá de gás hidrogênio fazendo essa limalha reagir com ácido clorídrico? Fe + HC → FeC2 + H2 Admita que essa reação apresente um rendimento de 100%. 05. (UFSJ) Considere a reação: H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 H2O A massa de sulfato de sódio, Na2SO4, produzida com 5 mols de água é: Dados: Massas atômicas: H = 1, Na = 23, S = 32, O = 16. a) b) c) d) e) 355 g 200 g 39,4 g 19,7 g 2,5 g Professor Eudson Magalhães Página 1 Pré-Vestibular Base Forte Pitágoras 2015 06. (UFV) Sabe-se que as plantas sintetizam os carboidratos (fórmula mínima CH2O) através da seguinte equação geral da fotossíntese: CO2 + H2O→CH2O + O2 Quantos litros de CO2, medidos nas CNTP, serão necessários para produzir 20 gramas de carboidrato? 07. (UFV) Reagindo 11,2 g de N2 com 1,8 g de H2 obtém-se 5,1 g de NH3. Qual o rendimento porcentual da reação, nessas condições? Dados: Massas atômicas: H = 1, N = 14 08. (UFV) Cloro gasoso (C2) reage com sódio metálico (Na), produzindo o sal cloreto de sódio (NaC). a) Escreva a equação balanceada desta reação. b) Determine a massa de sódio necessária para reagir completamente com 1 mol de C2. 09. (UFV) Em condições ideais, qual a quantidade máxima, em gramas, de NH3 formada pela reação entre 4,0 g de H2 e 7,0 g de N2? Dados: Massas atômicas: H = 1, N = 14. 10. (UFOP) A massa de óxido de ferro III que se forma pela reação entre 28 g de ferro e 48 g de oxigênio representadas pela equação 2 Fe (s) + 3/2 O2 (g)→ Fe2O3 (g) Admitindo-se o rendimento de 100%, é: a) 40 g b) 44 g c) 76 g d) 104 g e) 160 g 11. (FENORD) As massas de zinco e de ácido clorídrico necessárias para obter 44,8 litros de hidrogênio, nas condições normais de temperatura e pressão, são respectivamente: (Zn = 65,35; C = 35,5 ; H = 1) Equação: Zn + 2 HC → ZnC2 + H2 a) 65,3 g e 36,5 g b) 36,5 g e 146 g c) 130,7 g e 146 g d) 36,5 g e 73 g e) 130,74 g e 73 g 12. (UFOP) A combustão do gás amoníaco é representada pela equação: 4 NH3 + 3 O2 → 2 N2 + 6 H2O Calcule a massa de água obtida a partir de 42,5 gramas de NH3, sabendo que a reação apresenta um rendimento de 95%. a) 25,05 g b) 38,89 g c) 64,12 g d) 71,02 g e) 88,91 g 13. (UFMG) A equação: → Na2SO4 + MnSO4 +C2 + 2 H2O 2 NaC + MnO2 + 2 H2SO4 Representa a equação que se passa para obtermos o cloro. o Considerando que ela teve um rendimento de 85%, que foi realizada na temperatura de 27 C e a uma pressão de 1,5 atmosfera, e que utilizamos 500 g de sal, o volume de cloro obtido, em litros é: Professor Eudson Magalhães Página 2 Pré-Vestibular Base Forte Pitágoras a) b) c) d) 2015 59,6 82,5 119,2 280,5 14. (UFV) Considere a equação representada abaixo: → x A (OH)3 + y H2SO4 z A2(SO4)3 + w H2O a) Os coeficientes x, y, z e w da equação balanceada são: b) Calcule a massa de A (OH)3, em gramas, necessária para reagir com um mol de H2SO4. 15. (UFV) Considere a constante de Avogadro igual a 6,02 x 10 a) b) c) 23 –1 mol . Determine a quantidade de matéria (número de mols) de CO2 existente em 88g de gelo seco (CO2(s)). Determine o número de moléculas de CO2 nesta amostra. Determine o número de átomos de oxigênio nesta amostra. 16. (UFMG) 0,54 g de alumínio reagem com 2,13 g de cloro, dando 2,67 g de cloreto de alumínio. Se numa outra experiência adicionarmos 2,70 g de alumínio a 15 g de cloro, pergunta-se? a) Qual a massa do composto formado? b) Qual a massa, em excesso, do reagente? 17. (UFOP) 12,25 g de ácido fosfórico com 80% de pureza são totalmente neutralizados por hidróxido de sódio, numa reação que apresenta rendimento de 90%. Qual a massa de sal obtida nesta reação? Dados: Massas atômicas; H = 1, O = 16, Na = 23, P = 31. o 20 18. (UFOP) Calcule a que temperatura ( C) 3,69 x 10 moléculas de metano (1 mol = 16,0 g) exercem a pressão de 570 mmHg, quando ocupam o volume de 20,0 mL. Dados: R = 62,4 mmHg . L/mol . K o 23 N de Avogadro = 6,02 x 10 19. (UFOP) Um dos usos do hidrogênio (H2) é como combustível. Sua reação com o oxigênio (O2) forma água (H2O), como produto único. Num recipiente foram inicialmente colocados 1,0 mol de hidrogênio e 1,0 mol de oxigênio. A reação entre os dois foi provocada por meio de uma faísca elétrica. a) Escreva a equação química que representa a reação entre o hidrogênio e o oxigênio. b) Determine a quantidade (em mol) de cada uma das substâncias restantes no recipiente, após a reação. 20. (Isabela Hendrix/MG) O processo de fermentação alcoólica pode ser representado pela equação abaixo: 2C2H6O + CO2 C6H12O6 glicose etanol Se partirmos de 360g de glicose e considerarmos um rendimento de 100% a massa de etanol (em gramas) e o volume de CO2 (em litros nas CNTP), obtidos são respectivamente: Dados: H = 1, C = 12, O = 16 a) b) c) d) e) 46 e 22,4 92 e 44,8 92 e 89,6 184 e 89,6 184 e 44,8 Professor Eudson Magalhães Página 3 Pré-Vestibular Base Forte Pitágoras 2015 21. (PUC/MG) O alumínio é obtido pela eletrólise da bauxita (A2O3). Nessa eletrólise, ocorre a formação de oxigênio que reage com os eletrodos de carbono utilizados no processo. A equação que representa o processo global é: 2A2O3 + 3C → 3CO2 + 4A A massa de A2O3 consumida na obtenção de 54g de alumínio será, aproximadamente igual a: a) 25,5 b) 51,0 c) 76,5 d) 102,0 e) 204,0 22. (PUC/MG) O medicamento “leite de Magnésia ” é uma suspensão de hidróxido de magnésio. Esse medicamento é utilizado para combater a acidez estomacal provocada pelo ácido clorídrico encontrado no estômago. Sabe-se que, quando utilizamos 12,2g desse medicamento neutraliza-se certa quantidade do ácido clorídrico, produzindo 16,0 gramas de cloreto de magnésio. O grau de pureza desse medicamento, em termos de hidróxido de magnésio é igual a: a) 90% b) 80% c) 60% d) 40% e) 30% 23. (PUC/MG) Fosfogênio, COC2, é um gás venenoso. Quando inalado, reage com a água nos pulmões para produzir ácido clorídrico (HC), que causa graves danos pulmonares, levando, finalmente, à morte; por causa disso, já foi até usado como gás de guerra. A equação química dessa reação é: COC2 + H2O → CO2 + 2HC Se uma pessoa inalar 198mg de fosfogênio, a massa de ácido clorídrico, em gramas, que se forma nos pulmões, é igual a: -1 a) 1,09 x 10 -1 b) 1,46 x 10 -1 c) 2,92 x 10 -2 d) 3,65 x 10 -2 e) 7,30 x 10 24. (PUC/MG) Em julho de 1997, houve um acidente com um avião da TAM. Ocorreu uma explosão, danificando a aeronave e fazendo uma vítima fatal. Algum tempo depois, a perícia constatou que a explosão se deveu a uma bomba que tinha como um dos componentes o nitrato de amônio. A decomposição térmica do nitrato de amônio produz grande volume de gases e considerável quantidade de calor, de acordo com a reação: ∆ N2(g) + ½ O2(g) + 2H2O(g) NH4NO3(s) → Supondo que o fabricante dessa bomba tivesse utilizado 160g de nitrato de amônio, o volume total de gás liberado, nas CNTP, em litros, seria igual a: a) 33,6 b) 44,8 c) 67,2 d) 156,8 e) 313,6 25. (PUC/MG) Num processo de obtenção de ferro a partir da hematita (Fe2O3), considere a seguinte equação não balanceada: Fe2O3 + C → Fe + CO Utilizando-se 16 toneladas de minério e admitindo rendimento de 80% na reação, a quantidade de ferro produzido, em kg, é: Professor Eudson Magalhães Página 4 Pré-Vestibular Base Forte Pitágoras a) b) c) d) e) 2015 4.480 5.600 10.080 8.960 11.200 26. (UFLA) Um recipiente de 4,0 litros contém um gás ideal, a uma pressão de 2,0 atm. Qual o valor da pressão que esse gás exercerá quando o volume do recipiente for reduzido para 0,5 litros, à temperatura constante? a) P = 4,0 atm b) P = 0,25 atm c) P = 1,0 atm d) P = 16,0 atm e) P = 2,0 atm 27. (UNIBH) A equação da reação de combustão da amônia é: 4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O Assinale a opção que mostra a massa de N2 obtida a partir de 85,0 gramas de NH3, sabendo que a reação apresenta um rendimento de 90%. a) 63,0g b) 70,0g c) 36,8g d) 56,0g 28. (UFLA) O hidróxido de alumínio é um dos componentes utilizados como antiácido. No estômago, o ácido clorídrico, que é responsável pela acidez, é neutralizado segundo a equação química (não balanceada): → AC3 + H2O A (OH)3 + HC Levando-se em consideração que um comprimido de antiácido contém 0,39g de hidróxido de alumínio, assinale a alternativa que representa a massa de ácido clorídrico, em gramas, que um comprimido de antiácido é capaz de neutralizar. Considere as seguintes massas atômicas: A = 27, O = 16, H = 1 e C = 35 a) 0,18 b) 0,66 c) 0,54 d) 0,92 e) 0,36 29. (UNIFENAS) O ácido sulfúrico (H2SO4) pode ser obtido a partir da pirita de ferro (FeS2) de acordo com a seqüência de reações: 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2 2SO2 + O2 → 2SO3 SO3 + H2O → H2SO4 Partindo-se de 3kg de pirita de ferro pura, é possível obter a seguinte massa de ácido sulfúrico puro: Dados: Massas atômicas – Fe = 56, S = 32, O = 16, H =1 a) 7350g b) 4900g c) 3000g d) 2450g e) 613g Professor Eudson Magalhães Página 5 Pré-Vestibular Base Forte Pitágoras 2015 30. (UNIFENAS) Uma pessoa com insuficiência respiratória adquiriu um cilindro de oxigênio puro com 10,0L o de capacidade. À temperatura ambiente (25 C), a pressão no cilindro era de 2,0atm. Após um certo tempo de uso, a pressão do cilindro caiu para 1,5atm. Considerando comportamento ideal e temperatura constante, a massa de oxigênio, em gramas, usada pelo indivíduo foi de: a) 6,6 b) 13,3 c) 19,6 d) 26,1 e) 27,3 31. (UNIFENAS) Os “air bags”, dispositivos de segurança utilizados em veículos automotores, são inflados com o nitrogênio produzido pela decomposição do NaN3, segundo a equação: 2NaN3(s) → 2Na(s) + 3N2(g) o O volume de nitrogênio liberado pela decomposição de 195g de NaN3, a 1,2atm e 27 C, é: -1 -1 Dados: NaN3 = 65g/mol; R = 0,08 atm.L.K .mol a) 108L b) 90L c) 81L d) 72L e) 60L 32. (UNIBH) A equação da reação de combustão da amônia é: 4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O Assinale a opção que mostra a massa de N2 obtida a partir de 85,0 gramas de NH3, sabendo que a reação apresenta um rendimento de 90%. a) 63,0g b) 70,0g c) 36,8g d) 56,0g 33. (UFLA) Um gás que apresenta comportamento ideal a 273ºC e 380 mmHg, ocupa um volume de 292 mL. Que volume o mesmo gás ocupará nas CNTP? a) b) c) d) e) 146 mL 20 mL 73 mL 150 mL 98 mL 34. (UFLA) Combustão de butano, C4H10, na presença de oxigênio, libera dióxido de carbono e água. A reação pode ser representada pela equação: 2C4H10 + 13O2 → 8CO2 + 10H2O a) Quantos quilogramas de oxigênio serão necessários para efetuar a combustão completa de 58 kg de butano? b) Considerando-se que todos os compostos (reagentes e produtos) estão no estado gasoso e apresentam comportamento ideal, qual a variação de volume, em litros, observado nas CNTP, na combustão de dois mols de butano? Professor Eudson Magalhães Página 6 Pré-Vestibular Base Forte Pitágoras 2015 35. O gás acetileno (C2H2), matéria-prima para o preparo de diversos compostos químicos, pode ser obtido pela reação do carbeto de cálcio (CaC2) com água à temperatura ambiente. O carbeto de cálcio é produzido industrialmente através da reação entre óxido de cálcio (CaO) e uma fonte de carbono (carvão mineral ou vegetal). As equações abaixo representam as reações ocorridas. CaO + 3 C → CaC2 + CO CaC2 + 2 H2O → C2H2 + Ca(OH)2 a) Supondo 100 % de rendimento, a massa de carbeto de cálcio obtida a partir de 280,5 g de óxido de cálcio é _________ . b) Supondo 100 % de rendimento, a massa de gás acetileno obtida a partir de 280,5 g de óxido de cálcio é _________ . c) A 1 atm de pressão e temperatura de 27 oC (300 K), o volume de gás acetileno obtido a partir de 280,5 g de óxido de cálcio é _____________. (Considere R = 0,082 atm L mol-1 K-1) 36. O creme dental “Signal Kids” apresenta um teor de flúor igual a 1000 ppm (1,0 mg de flúor por grama de dentifrício). O flúor adicionado encontra-se sob forma de fluoreto de sódio (NaF). A quantidade de fluoreto de sódio na preparação de 50 g do creme dental é, em gramas, igual a a) 0,050 b) 0,110 c) 0,455 d) 0,550 37. O gás amônia (NH3), substância empregada na fabricação de produtos de limpeza, pode ser obtido através da seguinte reação: (NH4)2SO4(s) + 2NaOH(aq) → Na2SO4(aq) + 2H2O( ℓ ) + 2NH3(g) Considere a reação de 1 mol de NaOH com a quantidade estequiométrica de (NH4)2SO4. Nessa situação, todas as afirmativas abaixo estão corretas, EXCETO a) A amônia produzida ocupa 22,4 L, medidos nas CNTP. b) A quantidade consumida de (NH4)2SO4 é igual a 0,5 mol. c) A quantidade de Na2SO4 produzida é igual a 142 gramas. 23 d) A quantidade produzida de moléculas de água é igual a 6,0 x 10 . 38. No esquema a seguir, são mostradas as relações estequiométricas entre os reagentes e o produto de uma reação hipotética. Reagentes 2 A2 + 4,0 g X 9,0 g 3,0 g B2 28,0 g 112,0 g 56,0 g W Produto → Rendimento(%) 3C 32,0 g 64,0 g Y 16,0 g 100 % 100 % 90 % 80 % Observando-se atentamente os rendimentos para essa reação, os valores de X, Y e W são, respectivamente, a) b) c) d) 16,0g; 64,8g e 17,5g. 8,0g; 57,6g e 17,5g. 16,0g; 57,6g e 14,0g. 8,0g; 64,8g e 14,0g. Professor Eudson Magalhães Página 7 Pré-Vestibular Base Forte Pitágoras 2015 39. Transforme em mm de Hg as pressões: a) 0,25 atm = ________ b) 3/5 atm =________ c) 400 torr = ________ 40. Transforme em atm as pressões: a) 1520 mmHg = _________ b) 570 torr = _________ 41. Faça as conversões de volume indicadas: 3 a) 7,5 m = ___________ 3 b) 0,025 dm = ________ 3 c) 400 cm = __________ 42. Certa massa gasosa ocupa um volume de 250 litros sob pressão de 0,5 atm. Qual o volume da mesma massa gasosa, na mesma temperatura, sob pressão de 152 mmHg? 3 43. Certa massa gasosa ocupa um volume de 300 cm a –73 ºC numa dada pressão. Qual a temperatura na qual essa mesma massa gasosa, na mesma pressão, ocupa um volume de 0,600 Litros? 44. Um gás num frasco fechado exerce pressão de 1,60 atm a -173ºC. Qual a temperatura na qual a 3 pressão do gás nesse frasco fechado será de 1,52 . 10 torr? 3 45. Um gás ocupa um volume de 15,0 m a CNTP. Qual a pressão desse gás, em atm, quando seu volume se reduzir a 750 litros numa temperatura de 273 ºC? 46. Um gás ocupa um volume de 100 mL, numa dada pressão e temperatura. Qual é o volume ocupado pela mesma massa gasosa, quando a pressão do gás se reduzir a 2/5 da inicial e a temperatura absoluta se reduzir de 3/4 da inicial. 47. Certa massa gasosa mantida num frasco fechado tem pressão igual a 300 torr a 27 ºC. -1 temperatura a pressão desse gás no frasco fechado será igual a 5,00 x 10 atm? A que 48. O comportamento de um gás ideal se aproxima tanto mais do gás ideal ou perfeito quanto: a) b) c) d) e) maior for a pressão e a temperatura menor for a pressão e a temperatura maior for a pressão e menor for a temperatura menor for a pressão e maior for a temperatura menor for a pressão e o volume do recipiente. 49. (UFMG) O frasco representado abaixo contém gás hidrogênio puro. Parte do hidrogênio é retirado, ligando-se o tubo lateral do frasco a uma bomba de vácuo. A alternativa que mostra o conteúdo do frasco após o desligamento da bomba é: Professor Eudson Magalhães Página 8 Pré-Vestibular Base Forte Pitágoras 2015 50. (PUC/BA) Duas amostras de igual massa de um mesmo gás foram submetidas ao seguinte teste, à temperatura constante: Os dados obtidos para pressão e volume das amostras comprovam a lei de a) b) c) d) e) Boyle Gay-Lussac Avogadro Proust Lavoisier 51. (PUC-RS) De acordo com a Lei de Robert Boyle (1660), para proporcionar um aumento na pressão de uma determinada amostra gasosa numa transformação isotérmica, é necessário: a) b) c) d) e) aumentar o seu volume. diminuir a sua massa. aumentar a sua temperatura. diminuir o seu volume. aumentar a sua massa. 52. (UFRS) Um mol de gás ideal, confinado no recipiente A de volume V1, expande para o recipiente B de volume V2 = 2 V1 ao ser aberta a válvula V. Veja o diagrama abaixo. Se o processo ocorre isotermicamente, pode-se afirmar que a pressão final do gás é: Professor Eudson Magalhães Página 9 Pré-Vestibular Base Forte Pitágoras a) 2015 P1 2 b) 2 P1 P1 (V1 + V2 ) 2 P1 d) 3 c) e) 3 P1 53. (ITA) A pressão total do ar no interior de um pneu era de 2,30 atm, quando a temperatura do pneu era de 27º C. Depois de ter rodado um certo tempo com este pneu, mediu-se novamente sua pressão e verificou-se que esta era agora de 2,53 atm. Supondo variação de volume do pneu desprezível, a nova temperatura será: a) 29,7º C b) 57,0º C c) 33º C d) 330º C 54. (FUVEST) Uma amostra de gás foi aquecida sob pressão constante. Nessa transformação ocorreu: a) b) c) d) e) Diminuição de volume do gás e da energia cinética média das moléculas. Aumento de volume do gás e da energia cinética média das moléculas. Aumento de volume do gás e diminuição da energia cinética média das moléculas. Diminuição de volume do gás e aumento da energia cinética média das moléculas. Aumento de volume do gás, porém a energia cinética média das moléculas manteve-se constante. 55. (UFU) Um pneu velho e desgastado de um carro pode estourar após rodar grandes distâncias, em um dia quente. Considerando que o ar no interior do pneu comporta-se como um gás ideal, isso ocorre porque: a) A pressão no interior do pneu diminui devido à dilatação dos poros com o aumento da temperatura. b) O volume do pneu aumentou consideravelmente com o aumento da temperatura. c) O pneu amolece muito ao rodar grandes distâncias em um dia quente. d) A pressão no interior do pneu aumenta devido ao aumento da temperatura do mesmo, após rodar grandes distâncias. e) O volume do pneu ora diminui ora aumenta durante o movimento do carro. 56. (FUVEST) Um congelador doméstico (“freezer”) está regulado para manter a temperatura de seu interior a –18 ºC. Sendo a temperatura ambiente igual a 27 ºC (ou seja 300 K), o congelador é aberto e, pouco depois, fechado novamente. Suponha que o “freezer” tenha boa vedação e que tenha ficado aberto o tempo necessário para todo o ar em seu interior ser trocado por ar ambiente. Quando a temperatura do ar no “freezer” voltar a atingir –18 ºC, a pressão em seu interior será: a) b) c) d) e) cerca de 150% da pressão atmosférica cerca de 118% da pressão atmosférica igual a pressão atmosférica cerca de 85% da pressão atmosférica cerca de 67% da pressão atmosférica Professor Eudson Magalhães Página 10 Pré-Vestibular Base Forte Pitágoras 2015 57. Tem-se dois recipientes A e B, interligados com um tubo de comunicação munido de uma torneira inicialmente fechada. O recipiente A contém certa quantidade de gás ideal sob pressão de 3 atm e o recipiente B está vazio (“vácuo”). Abrindo-se a torneira de comunicação, depois de um tempo prolongado a pressão do gás no sistema se reduz a 1 atm, mantida a temperatura constante. Sendo VA e VB os volumes dos recipientes A e B: a) b) c) d) e) VA VA VA VA VA é o dobro de VB. é a metade de VB. é o triplo de VB. é 1/3 de VB. é 1/4 de VB. 58. (CESGRANRIO) – Antes da largada e “na volta de apresentação” de um grande Prêmio de Fórmula 1, os pneus são pré-aquecidos para melhorar o desempenho do carro. Supondo desprezível a variação do volume do pneu durante a prova, qual dos gráficos abaixo representa a variação da pressão no ar no interior do pneu em função da temperatura absoluta atingida pelo pneu na reta de chegada? Professor Eudson Magalhães Página 11 Pré-Vestibular Base Forte Pitágoras 2015 59. (Fafeid/MG) A análise do gráfico acima, que mostra as transformações sofridas por um gás ideal quando variamos a sua temperatura, pressão ou volume, nos permite afirmar que o gás evolui: a) b) c) d) e) isobaricamente de 1 a 2. isotermicamente de 2 a 3. isobaricamente de 3 a 4. isometricamente de 4 a 2. isometricamente de 3 a 4. 60. Numa transformação isotérmica de uma massa fixa de gás, para que o volume do gás diminua de 3/8 do volume inicial, a pressão do gás deverá: a) b) c) d) Aumentar de 3/8 da pressão inicial Aumentar de 3/5 da pressão inicial Diminuir de 3/8 da pressão inicial Diminuir de 3/5 da pressão inicial 61. (UFV) – Se exatamente 100 mL de um gás a 10 ºC são aquecidos até 20 ºC, mantendo-se constante a pressão e o número de moléculas, qual dos seguintes valores representa o volume final do gás? a) b) c) d) e) 283 mL 303 mL 100 mL 103 mL 375 mL 62. (UFV) O volume ocupado por determinada massa de oxigênio é 10 litros a 300 mmHg e à temperatura de 57 ºC. Se elevarmos a pressão para 900 mmHg e a temperatura para 127 ºC, o volume ocupado pelo gás será: a) b) c) d) e) 2,4 litros 4,0 litros 8,2 litros 1,5 litros 3,3 litros -2 3 63. Certa massa de hidrogênio a 0 ºC ocupa um volume de 2,00 x 10 m , sob uma determinada pressão. A que temperatura o volume dessa massa de hidrogênio será igual a 4,00 x 10 litros, na mesma pressão. 64. Nas mesmas condições experimentais, as atrações entre as moléculas de hélio são mais fracas que entre as moléculas de cloreto de hidrogênio. Nas mesmas condições experimentais, qual desses dois gases se aproxima mais do gás ideal? Professor Eudson Magalhães Página 12 Pré-Vestibular Base Forte Pitágoras 2015 65. Tem-se dois balões A e B interligados por um tubo de comunicação de torneira. O balão A tem 3 capacidade de 30 cm e contém gás hélio sob pressão de 304 mmHg. O balão B está vazio (“vácuo”). Abrindo-se a torneira de comunicação, depois de um tempo prolongado e mantendo-se constante a temperatura, a pressão do hélio no sistema (com a torneira aberta) é igual a 0,15 atm. Desprezando-se o volume do tubo de comunicação entre os balões concluímos que o volume do balão B é igual a: a) b) c) d) e) 3 80 cm . 0,80L 3 60 cm . 50 L 0,05 L 66. (FAFEID) Um mol de gás monoatômico ideal é submetido às condições apresentadas no diagrama abaixo. P(atm ) 3 2 C A 256 B 366 T(K) Os volumes nos estados A, B e C são, respectivamente: a) b) c) d) e) 10,5L; 15,0L; 7,0L 15,0L; 7,0L; 10,5L 7,0L; 10,5L; 15,0L 10,5L; 7,0L; 15,0L 15,0L; 10,5L; 7,0L. 67. (UFJF) Em um laboratório (P = 600 mmHg e temperatura T = 300 K) foi realizada uma reação entre magnésio metálico e ácido clorídrico, na qual foram produzidos 300 mL de gás hidrogênio. Se aumentássemos a pressão para 800 mmHg e aquecêssemos o sistema a uma temperatura de 400 K, o volume de hidrogênio produzido corresponderia a: a) b) c) d) e) 30 mL 60 mL 120 mL 40 mL 20 mL Professor Eudson Magalhães Página 13 Pré-Vestibular Base Forte Pitágoras 2015 68. Numa transformação isotérmica de um gás ideal, quando a pressão diminui de 20%, o volume: a) b) c) d) e) Aumenta de 20% Diminui de 20% Aumenta de 25% Diminui de 25% Aumenta de 12,5% 69. Numa transformação isotérmica de um gás ideal, quando o volume final for igual a 80% do volume inicial, a pressão final será igual a: a) b) c) d) e) 80% da inicial. 125% da inicial. 120% da inicial 75% da inicial 150% da inicial 70. Tem-se 100 litros de um gás ideal a uma dada temperatura e pressão. Qual será o volume dessa mesma quantidade de gás ideal se a sua temperatura absoluta se reduzir a ¾ da inicial e a sua pressão se reduzir de 2/5 da inicial? a) b) c) d) e) 187,5 L 125/3 L 125 L 100 x 2/3L 100 L 71. Uma quantidade de gás ideal, inicialmente no estado (1) indicado no gráfico sofre uma série de transformações passando sucessivamente para os estados (2), (3) e (4) do gráfico. Sabendo que a temperatura do gás no estado (1) é igual a 27 °C, qual será a sua temperatura no estado (4)? a) b) c) d) e) 127º C 400º C 27º C 36ºC 54ºC Professor Eudson Magalhães Página 14 Pré-Vestibular Base Forte Pitágoras 2015 72. Certa massa de hélio ocupa um volume de 152 mL a 127 ºC 100 mm de Hg. Calcule o volume ocupado pela mesma massa de hélio a 227 ºC e 0,15 atm. 3 73. Certa massa de neônio ocupa um volume de 500 cm nas condições normais. A que pressão, em atm, 3 essa mesma massa de neônio coupará um volume de 1,00 m na temperatura de 1727 ºC? 74. Certa mass gasosa ocupa um volume de 10,0 Litros a –23 ºC e 1140 torr. Qual será o volume dessa mesma massa gasosa a TPN? 75. Certa massa de hidrogênio ocupa um volume V a uma dada pressão e temperatura. Qual o volume ocupado pela mesma massa de hidrogênio, em função de V, quando a pressão diminuir de 3/8 da inicial e a temperatura se tornar igual a 5/8 da inicial? 76. O gráfico abaixo representa duas isotermas diferentes T1 e T2. A temperatura T1 é maior, menor ou igual à temperatura T2? (As isotermas representam transformações isotérmicas de uma quantidade fixa de gás ideal) 77. A tabela abaixo fornece os valores de P e V para uma transformação isotérmica de gás ideal. Determine os valores de x, y, z e w; construa o gráfico correspondente. (P em abscissas e V em ordenadas) P(atm) 3 4 6 Z W V(L) X 6 Y 3 2 78. A tabela seguinte fornece dados sobre o comportamento pressão-volume de 2 mol de NH3(g) a 25 °C. P(atm) 2,0 4,0 8,0 9,9 10,0 11,0 12,0 V(L) 24,0 12,0 5,9 4,7 0,0040 0,0040 0,0040 a) Faça um esboço do gráfico (Pressão em abscissa e volume em ordenada) b) Interprete cada trecho do gráfico c) Assinale em que trecho(s) desse gráfico o gás teve comportamento de gás ideal ou perfeito. Professor Eudson Magalhães Página 15 Pré-Vestibular Base Forte Pitágoras 2015 79. A tabela abaixo fornece os valores de P e T para uma quantidade fixa de H2(g) num recipiente fechado. Determine os valores de x, y, z e w e construa o gráfico (T em abscissa e P em ordenada) T(K) P(torr) 120 60 160 X Y 100 240 Z W 140 80. Calcule o volume ocupado por 34 g de NH3 nas CNTP.(N = 14;H = 1). 81. Calcule o volume ocupado por 2,4 kg de O3 a 127 ºC e 623 mmHg. (O = 16,0) 82. Calcule a que pressão, em atm, 6,40 g de SO2 ocupam um volume de 22,4 litros a 273 ºC? (S = 32,0; O = 16,0) 3 83. A que temperatura 6,4 kg de metano (CH4) ocupam o volume de 1,2 m sob pressão de 8,21 atm. -1 -1 (C=12, H=1,0)? R= 0,0821 atm.L.mol .K . 84. Calcule a que temperatura 0,44 kg de CO2 ocupam um volume de 10 L sob pressão de 8,2 atm. (MA: C = 12; O = 16) 85. (UFAL) Quantos gramas de O2 há num recipiente de 50,0 L à pressão de 0,82 atm a 500 K? a) 1,0 b) 10 c) 16 d) 32 e) 64 86. (CESGRANRIO) 0,8 g de uma substância no estado gasoso ocupa um volume de 656 mL a 1,2 atm e 63º C. A que substância correspondem os dados acima? a) O2 b) N2 c) H2 d) CO2 e) Cl2 87. (UEL) Os gases reais obedecem a equação PV = nRT: a) b) c) d) e) para qualquer valor de T; para qualquer valor de V; para qualquer valor de P somente a altas temperaturas e baixas pressões somente a baixas temperaturas e altas pressões. 88. (FUVEST) Têm-se três cilindros de volumes iguais e à mesma temperatura, com diferentes gases. Um deles contém 1,3 kg de acetileno (C2H2), o outro 1,6 kg de óxido de nitrogênio (N2O) e o terceiro 1,6 kg de oxigênio (O2). Comparando-se as pressões dos gases nesses três cilindros, verifica-se que Massas molares (g/mol) C2H2...........................26 N2O.............................44 O2................................32 a) b) c) d) e) são iguais nos cilindros que contém C2H2 e O2. são iguais apenas nos cilindros que contém N2O e O2. são iguais nos três cilindros é maior no cilindro que contém N2O é o menor no cilindro que contém C2H2. Professor Eudson Magalhães Página 16 Pré-Vestibular Base Forte Pitágoras 2015 89. Os sucos de frutas engarrafados encontrados nas prateleiras dos supermercados contêm conservantes químicos e um desses é o dióxido de enxofre, substância gasosa nas condições ambientes. Recentemente os jornais, rádios e T.V.s anunciaram a retirada de muitos desses sucos do mercado, pelo fato de conterem um teor do conservante maior que o permitido oficialmente. Qual a quantidade (em mols) de SO2(g) contido num recipiente de volume igual a 1,0L sob pressão de 22,4 atm, mantido a 273 K? a) 1,0 b) 64 c) 0,082 d) 27,3 e) 2,73 90. Um recipiente fechado A contém 12 g de O2(g) numa dada temperatura, sob pressão de 0,5 atm. Um recipiente fechado B, com volume igual ao de A, na mesma temperatura, contém 33 g de um gás X sob pressão de 1,0 atm. O gás X pode ser: a) O3. b) CO2. c) CH4 d) He e) SO2 91. (CESGRANRIO) – Num tanque de gás, havia 8,2 m de oxigênio a –23 °C e 2 atm de pressão. Tendo ocorrido um vazamento, verificou-se que a pressão diminuiu de 0,5 atm. Que massa de oxigênio foi perdida sabendo-se que a temperatura permaneceu constante? 3 a) b) c) d) e) 0,6 kg 6,4 kg 19,2 kg 25,6 kg 32,0 kg 92. Qual o volume molar do álcool etílico (C2H6O): a) a TPN b) a 100 ºC e 1,00 atm. 3 DADOS: C=12; H=1; O=16; densidade do álcool a TPN = 0,80 g/cm ; ponto de ebulição do álcool etílico a 1 atm = 78 ºC. 93. 16 mg de um gás ocupam um volume de 11,2 mL a 273 ºC e 2,00 atm. Qual a massa molecular deste gás? 94. (FUVEST) –Um balão-sonda cheio de hélio é lançado de uma estação meteorológica ao nível do mar. a) Ao atingir 2 km de altitude, o volume do balão será maior ou menor que o inicial? Justifique b) Sabendo que ao nível do mar a temperatura é de 27 ºC o volume do balão é 820 L calcule o número de átomos nele contidos. 3 95. (UNICAMP) O gás oxigênio O2, é comercializado em cilindro de 50 dm e apresenta à temperatura ambiente uma pressão de 200 atm. a) Qual a massa de oxigênio contida no cilindro, supondo uma temperatura de 27 ºC? b) Que volume o oxigênio contido no cilindro ocuparia à mesma temperatura e à pressão de 1,0 atm? 96. (UNICAMP) 1,0 litro de nitrogênio líquido, N2(), foi colocado num recipiente de 30,0 litros, que foi imediatamente fechado. Após a vaporização do nitrogênio líquido, a temperatura do sistema era 27 °C? a) Qual foi a massa de nitrogênio colocada no recipiente? b) Qual será a pressão final dentro do recipiente? Considere que a pressão do ar, originalmente presente no recipiente é de 1,0 atm. Dados: (densidade do N2() a –196 °C = 0,81 g/cm ; massa molar do N2 = 28 g/mol; ) 3 Professor Eudson Magalhães Página 17 Pré-Vestibular Base Forte Pitágoras 2015 97. Calcule o número de moléculas contidas em 62,3 L de um gás a 127º e 400 mmHg de pressão. 98. 0,82 L de certo gás a 2,73 atm de pressão e à temperatura de 0º C pesam 7,1 g. Calcule a massa de 4,1 L do mesmo gás a 3 atm de pressão e à temperatura de 27º C. 99. Um recipiente A contém 12 g de O2 a 127º C e um recipiente B contém CH4 (metano) a 27º C; a pressão do O2 é 3/4 da pressão do CH4; a capacidade do recipiente A a 127º C é igual a 2/3 da capacidade do recipiente B a 27º C. Calcule a massa de CH4 no recipiente B. (MA: C = 12; H = 1; O = 16) 100. Dois balões de igual capacidade, A e B, mantidos na mesma temperatura, contém massas iguais de H2(g) e O2(g), respectivamente. A pressão do H2(g) no balão A é igual 1,20 atm. Calcule a pressão de O2 no balão B. DADO: H = 1; O = 16 Professor Eudson Magalhães Página 18 Pré-Vestibular Base Forte Pitágoras 2015 Respostas 01) 4 mols 24) D 02) 11,2 g 25) D 03) 2,688kg 26) D 04) 20g 27) A 05) A 28) C 06) 14,93 29) B 07) 50% 30) A 08) 31) B a) 2Na + C2 → 2NaC 32) A b) 46g 33) C 34) 09) 8,5g 10) A a) 208kg 11) C b) 67,2L 13) A a) 320,57g 14) b) 130g c) 123L 35) 12) C a) X = 2; y = 3; z = 1; w = 6 b) 52g 36) B 37) C 15) a) 38) B 2 mols 24 moléculas 24 moléculas b) 1,2 x 10 c) 2,4 x 10 39) 16) a) 13,35g b) 4,35g a) 190 mmHg b) 456 mmHg c) 400 mmHg a) 2 atm b) 0,75 atm a) 7500L b) 0,025L c) 0,4L 40) 17) 14,76g o 18) 25 C 41) 19) a) H2 +1/2 O2 → H2O b) n(H2) = 0 mol; n(O2) = 0,5 mol; 1,0 mol; n(H2O) = 20) D 42) 625L 21) D 43) 400K ou 127 C 22) B 44) 125K ou – 148 C 23) B 45) 40 atm o o 46) 62,5 mL Professor Eudson Magalhães Página 19 Pré-Vestibular Base Forte Pitágoras o 47) 380K ou 107 C 78) Fazer Gráfico 48) D 79) x = 80; y = 200; z = 120; w = 280. 49) B 80) 44,8L 50) A 81) 2000L 51) D 82) 0,2 atm 52) D 83) 300K ou 27 C 53) B 84) 100K ou –173 C 54) B 85) D 55) D 86) B 56) D 87) D 57) B 88) A 58) C 89) A 59) C 90) B 60) B 91) B 61) D 92) 2015 o o 62) B o 63) 546K ou 273 C a) 57,5 mL b) 30,58 L 64) As moléculas de Hélio. 93) 32 g/mol 65) E 94) 66) A a) maior 67) 300mL b) 2x10 átomos 69) B a) 13kg 70) C b) 50 L 72) 166,66 mL a) 810g 73) 0,0036 atm b) 24,7 atm 68) C 71) C 25 95) 96) 23 74) 16,38 L 97) 6,02x10 moléculas 75) V2 = V 98) 35,5g 76) T2 > T1 99) 16g 77) X = 8; y = 4; z = 8; w = 12 100) 0,075atm Professor Eudson Magalhães Página 20