Educação Infantil, Ensino Fundamental e Ensino Médio, Rua Cantagalo 305, 313, 325, 337 e 339 – Tatuapé – Fones: 2293-9166 Diretoria de Ensino Região LESTE – 5 Programa de Retomada de Conteúdo – 1º Bimestre Nome:____________________________________nº.:______Ano: 3º E.M. - Turma: ___ Disciplina:Química B Professor(a): _________________ Data:______/_______/2015. Nota: _______ ORIENTAÇÕES - O Programa de Retomada de Conteúdo deve ser entregue inteiramente manuscrito, conforme as normas ABNT em folha almaço. - O valor da parte teórica corresponde a 5,0 pontos. O valor da parte prática corresponde a 5,0 pontos. Portanto, o valor do Programa de Retomada de Conteúdo corresponde a 10,0 pontos. - A parte teórica compreende um trabalho escolar, rico em conteúdo e imagens. - A parte prática compreende propostas para assimilação do conteúdo, na forma de exercícios ou tarefas sobre o trabalho. 1ª PARTE: PESQUISA Pesquise os conceitos de: - Massa molar - Transformações gasosas - Gases reais - Gases ideais - Equação de Clapeyron - Misturas gasosas - Hipótese de Avogadro 2ª PARTE: Prática 1 - Um recipiente fechado e indeformável contém uma certa massa de gás ocupando um volume V, a 127 °C e 2,5 atm. Sabendo-se que o sistema suporta uma pressão de até 3 atmqual a temperatura, em °C, que o sistema pode atingir sem explodir? 2 - Certa massa de gás hélio, mantida num recipiente fechado e indeformável a –33 °C, exerce uma pressão de 1,5 atm. Calcule a qual temperatura a pressão do gás hélio nesse recipiente será igual a 190 mmHg . 3 - Uma bolha de ar se forma no fundo de um lago, onde a pressão é de 2,2 atm. A esta pressão, a bolha tem um volume de 3,6 cm3. Que volume, em cm3, terá esta bolha quando subir à superfície, onde a pressão atmosférica é de 684 mmHg, admitindo que a massa de gás contida no interior da bolha e a temperatura permaneçam constantes? 4 - A atmosfera é composta por uma camada de gases que se situam sobre a superfície da Terra. Imediatamente acima do solo, localiza-se 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 de –60oC e sua pressão é de 0,50 atm. Se um balão resistente a altas pressões, cheio com gás hélio até um volume de 12 litros, a 760 mmHg e 27oC for solto, qual o volume, em litros, deste balão quando chegar ao topo da troposfera? 5 - Certa massa de hidrogênio ocupa um volume de 0,5 m3 a 0oC e 1 atm. A que pressão, em atm, essa mesma massa ocupará um volume de 1 m3 na temperatura de 1727 oC ? 6 - Certa massa gasosa ocupa um volume de 10 litros a –23 oC e 1140 mmHg. Qual será o volume, em mililitros, dessa mesma massa gasosa a 273 oC e 2 atm ? 7 - 500 mL de gás sulfídrico a 150 °C e 700 mmHg são reduzidos às CNTP. Qual o volume, em litros, obtido ? 8 - Um gás ocupa um volume de 25 L a 27°C e 2 atm. Se duplicarmos a pressão, qual a temperatura, em o C, necessária para que ele ocupe um volume de 40000 cm3. 9 - Certa massa gasosa ocupa um recipiente de 50 L, a 298 K e sob pressão de 2280 mmHg. Se essa mesma massa gasosa for transferida para um recipiente 20 L menor e a pressão diminuir de 1 atm, qual será a nova temperatura, em K ? Dados: 1 atm = 760 mmHg 10 - Os motores a diesel lançam na atmosfera diversos gases, entre eles o dióxido de enxofre e o monóxido de carbono. Uma amostra dos gases emitidos por um motor a diesel foi recolhida. Observou-se que ela continha 0,2 mol de dióxido de enxofre e 3,0 x 1023 moléculas de monóxido de carbono. Qual a massa total, em gramas, referente à amostra dos gases emitidos? [Dados: Massa molares (g/mol) S = 32; C = 12; O = 16; Número de Avogadro = 6.1023] 11 - À temperatura constante, o volume ocupado por um gás depende da pressão a que é submetido. Assim, uma amostra de O2 ocupa um volume de 441,62 mL quando sob pressão de 740,00 mmHg. Que volume, em mL, ocupará essa massa gasosa quando sob pressão de 1,0 atm ? 12 - Calcule o volume, em litros, de um recipiente que contém 2 mols de CO2, a 27 oC e 4,92 atm. 13 - 420 gramas de uma substância pura, no estado gasoso, ocupam um volume de 12,3 litros,à temperatura de 327 oC e à pressão de 3 atm. Calcule a massa molecular dessa substância . 14 - Se 4,25 g de um gás ocupa um volume de 2,05 litros a 27 oC e 3 atm, calcule a massa molecular desse gás. 15 - Que volume, em mL, ocupará 100 mols de oxigênio quando a temperatura for de 0 oC e pressão de 760 mmHg ? 16 - Necessita-se armazenar certa quantidade de oxigênio gasoso. A massa do gás é de 19,2 g, à temperatura de 277 oC e à pressão de 1,50 atm. Qual o volume, em mL, que essa quantidade de gás ocupará ? Dados : Massa atômica do oxigênio = 16 17 - Calcule a pressão, em, atm,, exercida por 11 g de CO2 contidos num recipiente de 500 mL a 15 oC. Dados : C=12 e O=1 18 - Um cilindro de oxigênio hospitalar foi substituído quando ainda continha o gás sob pressão de 3,0 atm a 20 oC. O cilindro foi deixado ao sol de verão onde atingiu a temperatura de 40 oC. A pressão do oxigênio no cilindro ficou igual a : Dado a massa molar do O = 16 19 - Qual a temperatura de um gás, sabendo que 2,5 mols desse gás ocupam o volume de 50 litros à pressão de 1246 mmHg na referida temperatura ? 20 - Certa massa gasosa ocupa um volume de 10,0 L a –23 oC e 1140 mmHg. Qual será o volume, em litros, dessa mesma massa gasosa a 0 oC e 1 atm Dados : Massa molecular da glicose = 180 g 21 - Qual a massa molecular de um gás, sabendo que 0,800 g desse gás ocupa o volume de 1,12 L a 273 oC e 2,00 atm. 22 - 670 g de um certo gás Yn ocupam 0,2 m3 medidos nas CNTP. Se o peso atômico de Y é 15,0 u, então o gás tem que fórmula molecular ? 23 - A hidrazina, substância usada como combustível em foguetes, apresenta fórmula mínima NH2. Sabendo que 4,48 L de hidrazina gasosa, nas CNTP, pesam 6,4 g, pode-se deduzir que sua fórmula molecular é : Dados : N=14 , H=1 24 - Calcule a massa, em quilos, do gás hélio (peso molecular 4,0), contida num balão, sabendo-se que o gás ocupa um volume igual a 5,0 m3 e está a uma temperatura de 23 °C abaixo de zero e a uma pressão de 20,5 atm. 25 - Certa massa de hidrogênio ocupa um volume de 100 cm3 a –73 °C e 5 atm. Calcular, em °C, a temperatura necessária para que a mesma massa de hidrogênio ocupe um volume de 1 litro a 760 mmHg. 26 - A que temperatura, em °C, devemos aquecer uma amostra de 6,4 g de dióxido de enxofre, para que ela ocupe 3,2 L a 0,82 atm ? Dadas as massas atômicas: O=16 ; S=32 27 - 29,0 g de uma substância pura orgânica, no estado gasoso, ocupam o volume de 8,20 L à temperatura de 127°C e à pressão de 1520 mmHg. A fórmula mais provável do gás é : Dadas as massas atômicas : C=12 ; H=1 28 - Há dois recipientes distintos, A e B, de capacidade 8,2 L. Um deles contém gás oxigênio, e o outro gás ozônio (O3). Sabendo-se que o recipiente A contém uma massa de 24 gramas de gás a uma pressão de 1,5 atm e à temperatura de 27°C, identifique em que recipientes estão contidos os gases oxigênio e ozônio. Justifique sua resposta demonstrando os cálculos. Dados : massa atômica do oxigênio=16 g/mol 29 - Certa massa gasosa ocupa um volume de 112 cm3 a 1 atm de pressão e temperatura de 77ºC. O volume ocupado pela mesma massa gasosa a 27ºC de temperatura e 5 atm de pressão será igual a? 30 - 22 g de um gás estão contidos em um recipiente de volume igual a 17,5 L, a uma temperatura de 77ºC e pressão de 623 mmHg. Este gás deve ser: Dados: H = 1, O = 16, N = 14, S = 32, C = 12 31 - Enquanto descansa, o corpo de uma pessoa consome 200 mL de oxigênio por hora, a 25ºC e 1 atm, por kg de massa do corpo. Quantos mols de O2 são consumidos por uma pessoa que pesa 70 kg, em uma hora de descanso? Dado: R = 0,082 L.atm/mol.K 32 - O volume V de um gás ideal é diretamente proporcional a sua temperatura absoluta, medida em Kelvin, representado por K. Se V=1.500 cm¤ quando T= 300K, qual será a temperatura quando o volume for 2.500cm? Qual será o volume quando a temperatura for 200K? Esboce um gráfico que represente a relação entre V e T. 33 - Um balão meteorológico de cor escura, no instante de seu lançamento, contém 100mols de gás hélio (He). Após ascender a uma altitude de 15km, a pressão do gás se reduziu 100mmHg e a temperatura, devido à irradiação solar, aumentou para 77°C. Calcule nestas condições: a) o volume do balão meteorológico. b) a densidade do Hélio em seu interior. Constante dos gases ideais R = 62L.mmHg.K-1.mol-1 Massa molar de He = 4g.mol-1 34 - Uma garrafa de 1,5 litros, indeformável e seca, foi fechada por uma tampa plástica. A pressão ambiente era de 1,0 atmosfera e a temperatura de 27°C. Em seguida, essa garrafa foi colocada ao sol e, após certo tempo, a temperatura em seu interior subiu para 57°C e a tampa foi arremessada pelo efeito da pressão interna. a) Qual era a pressão no interior da garrafa no instante imediatamente anterior à expulsão da tampa plástica? b) Qual é a pressão no interior da garrafa após a saída da tampa? Justifique. 35 - Qual a massa molecular de 45g de uma substância gasosa que está dentro de um recipiente de 3 litros a uma pressão de 5atm e a uma temperatura de 27°C? Dado: R = 0,082 atm.L/mol.K 36 - Dois frascos de igual volume, mantidos à mesma temperatura e pressão, contêm, respectivamente, os gases X e Y. A massa do gás X é 0,34g, e a do gás Y é 0,48g. Considerando que Y é o ozônio (O3), o gás X é: Dados: Massas atômicas H = 1,0; C = 12,0; N = 14,0; O = 16,0; S = 32,0 37 - Um cilindro de 8,2L de capacidade contém 320g de gás oxigênio a 27°C. Um estudante abre a válvula do cilindro deixando escapar o gás até que a pressão seja reduzida para 7,5atm. Supondo-se que a temperatura permaneça constante, a pressão inicial no cilindro e a massa de gás liberada serão, respectivamente: a) 30 atm e 240 g. b) 30 atm e 160 g. c) 63 atm e 280 g. d) 2,7 atm e 20 g. e) 63 atm e 140 g. Justifique com cálculos! 38 - Um cilindro rígido contém 1400g de nitrogênio puro. Aberto na atmosfera, a 27°C e 1atm, até esgotar todo o conteúdo, o volume de N2 liberado terá sido de: (N = 14; R = 0,082 atm.L/K. mol) a) 110,7 L b) 1119,3 L. c) 1230 L. d) 2240 L. e) 2460 L. Justifique com cálculos! 39 - Algumas companhias tabagistas já foram acusadas de adicionarem amônia aos cigarros, numa tentativa de aumentar a liberação de nicotina, o que fortalece a dependência. Suponha que uma amostra de cigarro libere 2,0 × 10-4 mol de amônia, a 27 °C e 1 atm. Dado: R = 0,082 atm × L × K-1 × mol-1. O volume de NH3 gasoso, em mL, será, aproximadamente: 40 - Quanto aos gases, é correto afirmar que: a) a 1 atm, 760 mmHg e 273 K, o volume do gás depende da sua posição na tabela periódica b) duplicando-se a pressão de um gás e a temperatura, o volume fica naturalmente duplicado c) associando-se as equações correspondentes às leis de Boyle, Charles e Gay-Lussac, é possível obter a equação Pi.Vi.Tf = Pf.Vf.Ti d) a equação PV = nRT só é válida para gases ideais nas CNTP e) na lei de Boyle, temos volume diretamente proporcional à pressão 41 - Quanto aos gases, é CORRETO afirmar que: a) sob pressão de uma atmosfera e temperatura ambiente, um mol de qualquer gás ocupa o volume de 22,4 litros b) a equação de estado que relaciona volume, temperatura, pressão e massa de um gás é chamada equação de Clapeyron c) nas transformações isométricas, o volume varia, enquanto a temperatura e a pressão permanecem constantes d) a 1 atm, 760 mmHg e 273 K, o volume de um mol de gás depende de sua posição na tabela periódica e) a expressão PV = nRT representa a lei de Boyle 42 - Para a realização de um experimento, será necessário encher de gás um balão de 16,4L que a 127°C suporta a pressão máxima de 2,0atm. Nestas condições, a quantidade mais adequada para encher o balão é: Dados: H=1, C=12, 0=16 e S=32, R=0,082(atm. L. K-1. mol-1) a) 10g de hidrogênio. b) 24g de metano. c) 45g de etano. d) 64g de dióxido de enxofre. e) 78g de acetileno (etino). Justifique com cálculos! 43 - Cianogênio, um gás tóxico, é composto de 46,2% de C e 53,8% de N, em massa. A 27°C e 750torr, a massa de 1,04g de cianogênio ocupa um volume de 0,496L. (Massas molares em g/mol: C=12,0; N=14,0; PV=nRT; R≈62L.torr.mol-1.K-1; 0,0°C=273K.) A fórmula molecular do cianogênio é: 44 - Em relação aos gases, é INCORRETO afirmar que: a) o volume do gás diminui com o aumento da temperatura, mantendo-se a pressão constante. b) exercem pressão sobre as paredes do recipiente onde estão contidos. c) a pressão aumenta com o aumento da temperatura se o gás estiver fechado em um recipiente rígido. d) difundem-se rapidamente uns nos outros. 45 - Se numa transformação isobárica, uma massa gasosa tiver seu volume aumentado de 3/4, a temperatura: a) permanecerá constante. b) aumentará na proporção de 7/4. c) diminuirá na proporção de 7/4. d) duplicará seu valor. e) triplicará seu valor. 46 - Um balão contém 32g de He e 128g de SO2. Calcule: a) As frações molares de cada gás. b) As pressões parciais de cada gás quando a pressão total for igual a 1000 mmHg. Dados: He = 4 g/mol; SO2 = 64 g/mol 47 - Uma mistura de 12g de etano (C2H6) e 2,4g de hélio (He) foi recolhida num balão de volume igual a 22,4 L mantido a 273°C. As pressões parciais, em atm, do C2H6 e do He no interior do balão são, respectivamente: Dados: H = 1g/mol; C = 12g/mol; He = 4g/mol. 48 - Assinale a representação CORRETA de um cilindro contendo no seu interior os gases argônio e nitrogênio. 49 - Um cilindro com volume constante igual a 1 L e a 25 °C contém inicialmente no seu interior 0,2 mol de argônio e 0,8 mol de nitrogênio gasoso (mistura 1). Em um determinado momento, foi adicionado no interior do cilindro, a cada 1 minuto até completar 3 minutos, 0,2 mol de acetileno originando as misturas 1.1, 1.2 e 1.3, respectivamente. Dados: Constante dos gases (R): 0,082 atm × L/mol × K Equação geral dos gases: PV = nRT Com base no texto e nos conhecimentos sobre gases, considere as afirmativas a seguir,assinale V ou F. ( )I. A pressão parcial do argônio no cilindro na mistura 1 é maior que a sua pressão parcial na mistura 1.1. ( )II. A pressão parcial do gás nitrogênio no cilindro da mistura 1.1 é menor que a sua pressão parcial na mistura 1.3. ( )III. A pressão parcial do gás acetileno no cilindro na mistura 1.3 é três vezes maior que na mistura 1.1. ( )IV. A pressão total no interior do cilindro após os três minutos da primeira adição do gás acetileno é aproximadamente 39,1 atm. 50 - Assumindo um comportamento ideal dos gases, assinale a opção com a afirmação CORRETA. a) De acordo com a Lei de Charles, o volume de um gás torna-se maior quanto menor for a sua temperatura. b) Numa mistura de gases contendo somente moléculas de oxigênio e nitrogênio, a velocidade média das moléculas de oxigênio é menor do que as de nitro gênio. c) Mantendo-se a pressão constante, ao aquecer um mol de gás nitrogênio sua densidade irá aumentar. d) Volumes iguais dos gases metano e dióxido de carbono, nas mesmas condições de temperatura e pressão, apresentam as mesmas densidades. e) Comprimindo-se um gás a temperatura constante, sua densidade deve diminuir. 51 - Michael Faraday (1791-1867), em fragmento de "A história química de uma vela", assim descreve uma substância gasosa que preparou diante do público que assistia a sua conferência: "Podemos experimentar do jeito que quisermos, mas ela não pegará fogo, não deixará o pavio queimar e extinguirá a combustão de tudo. Não há nada que queime nela, em circunstâncias comuns. Não tem cheiro, pouco se dissolve na água, não forma solução aquosa ácida nem alcalina, e é tão indiferente a todos os órgãos do corpo humano quanto uma coisa pode ser. Então, diriam os senhores: 'Ela não é nada, não é digna de atenção da química. O que faz no ar?'" A substância gasosa descrita por Faraday é: a) H2 (g) b) CO2 (g) c) CO (g) d) N2 (g) e) NO2 (g) 52 - Três recipientes idênticos, fechados, I, II e III, mantidos nas mesmas condições de temperatura e pressão, contêm moléculas dos gases oxigênio (O2), monóxido de carbono (CO), e dióxido de carbono (CO2), respectivamente. O princípio de Avogadro permite-nos afirmar que o número a) de átomos de oxigênio é maior em I. b) de átomos de carbono é maior em II. c) total de átomos é igual em II e III. d) moléculas é maior em III. e) moléculas é igual em I, II e III. 53 - A oxigenoterapia, tratamento terapêutico com gás oxigênio, é indicada para pacientes que apresentam falta de oxigênio no sangue, tais como portadores de doenças pulmonares. O gás oxigênio usado nesse tratamento pode ser comercializado em cilindros a elevada pressão, nas condições mostradas na figura. No cilindro, está indicado que o conteúdo corresponde a um volume de 3 m3 de oxigênio nas condições ambientes de pressão e temperatura, que podem ser consideradas como sendo 1 atm e 300 K, respectivamente. Dado R = 0,082 atm.L.K-1.mol-1, a massa de oxigênio, em kg, armazenada no cilindro de gás representado na figura é, aproximadamente? 54 - A 25 °C, uma mistura de propano e butano ocupa um certo volume, sob uma pressão total de 1,25 atm. Quando é realizada a combustão completa dessa mistura e apenas dióxido de carbono é coletado, verifica-se que a pressão desse gás é de 0,5 atm, quando este ocupa um volume oito vezes superior ao volume inicial sob a mesma temperatura. Dado: R = 0,082 atm L K-1 mol-1 a) Calcule a fração molar de butano na amostra original. b) Explique, do ponto de vista da teoria cinética dos gases, por que o aumento de temperatura a volume constante provoca um aumento na pressão. 55 - O estado de um gás é caracterizado pelo valor de três grandezas físicas: o volume, V, a pressão, P, e a temperatura, T, que são denominadas variáveis de estado de um gás. A figura a seguir representa o diagrama de fases da água. Considerando as informações, responda ao que se pede. a) Com base na figura, estabeleça a diferença entre gás e vapor. b) Explique a diferença entre aquecer o gelo acima e abaixo de 4,579 mmHg de pressão. 56 - 4,0 mols de oxigênio estão num balão de gás. Há um vazamento e escapam 8,0 x 1012 moléculas de oxigênio. Considerando que o número de Avogadro é 6,02 x 1023, a ordem de grandeza do número de moléculas que restam no balão é: 57 - Dois balões esféricos A e B contêm massas iguais de um mesmo gás ideal e à mesma temperatura. O raio do balão A é duas vezes maior do que o raio do balão B. Sendo pA e pB as pressões dos gases nos balões A e B. Pode-se afirmar que pA é igual a? 58 - Um gás perfeito é mantido em um cilindro fechado por um pistão. Em um estado A, as suas variáveis são: pA= 2,0 atm; VA= 0,90 litros; qA= 27°C. Em outro estado B, a temperatura é qB= 127°C e a pressão é pB = 1,5 atm. Nessas condições, o volume VB, em litros, deve ser? 59 - Quantos mols de gás nitrogênio existem em um cilindro que contém 6,72 L desse gás, nas CNTP? 60 -Uma mistura gasosa exerce a pressão de 1,8 atm. Sabendo que a mistura é formada por 11g de gás carbônico (CO2) e 39 g de acetileno (C2H2), determine as pressões parciais desses componentes.