Equação de estado do gás ideal PV = nRT 1º Caso: Problemas diretos Fornecidas três variáveis Pede-se a quarta. 2º Caso: Comparação entre gases diferentes.

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1 Equação de estado do gás ideal PV = nRT 1º Caso: Problemas diretos Fornecidas três variáveis Pede-se a quarta. 2º Caso: Comparação entre gases diferentes X (g) Y (g) 3 mols 10 L, T P = ? 1 mol 10 L, T P = 5 atm 3º Caso: Comparação de um Mesmo gás em estados diferentes Exemplo: Aquecimento de gás em frasco aberto.

2 Início: (antes do aquecimento) P i =P externa = P V i = V frasco = V T i =300 K n i =n Final: (depois do aquecimento) P f =P externa = P V f = V frasco = V T f =? n f = 4/5 n I: P i V i = n i RT i F: P f V f = n f RT f  PV = nR300 PV = 4/5nRT f 1 = 300 4/5. T f  4/5.T f = 300 T f = 5.300/4 = 1500/4 = 375K Fazer os exercícios 61 e 62

3 (FUVEST) Têm-se três cilindros de volumes iguais e à mesma temperatura, com diferentes gases. Um deles contém 1,3kg de acetileno (C 2 H 2 ), o outro 1,6kg de óxido de dinitrogênio (N 2 O) e o terceiro 1,6kg de oxigênio (O 2 ). Massas molares (g/mol) C 2 H 2........... 26 N 2 O............. 44 O 2................ 32 Comparando-se as pressões dos gases nesses três cilindros, verifica-se que a) são iguais apenas nos cilindros que contêm N 2 O e O 2. b) são iguais apenas nos cilindros que contêm C 2 H 2 e O 2. c) são iguais nos três cilindros. d) é maior no cilindro que contém N 2 O. e) é menor no cilindro que contém C 2 H 2. RESOLUÇÃO V, T 1300g C 2 H 2 1600g O 2 1600g N 2 O PV = nRT n = M m 26 1300 n = 44 1600 n = 32 1600 n = 50 molsn < 50 mol n = 50 molsResposta: B

4 (FUVEST) Certo refrigerante é engarrafado, saturado com CO 2 a 5 ºC e 1 atm e então fechado. Um litro desse refrigerante foi mantido algum tempo em ambiente a temperatura de 30 ºC. Em seguida, a garrafa foi aberta ao ar (pressão atmosférica = 1 atm) e agitada até praticamente todo o CO 2 sair. Nessas condições (30ºC e 1 atm) qual o volume aproximado de CO 2 liberado. Dados: Massa molar do CO 2 = 44g/mol Volume molar dos gases a 1 atm e 30 ºC = 25 L/mol Solubilidade do CO 2 no refrigerante a 5 ºC e 1 atm = 3g/L RESOLUÇÃO Massa de CO 2 em 1L de refrigerante =3 g 1 mol CO 2 44 g 30 º C, 1 atm 25 L 3 g V V = 44 75 ≈ a) 0,4Lb) 0,85Lc) 1,7 Ld) 3,0Le) 4,0L 1,7 L Resposta: C

5 (UEL) Três extintores de fogo (cilindros metálicos) de volume, respectivamente: 20, 40 e 80 litros contêm dióxido de carbono (CO 2 ), à mesma temperatura. Quando fechados o manômetro desses cilindros acusa pressões, respectivamente, de 20, 10 e 5 atm. Sendo assim, pode-se afirmar que a) os três cilindros contêm massas iguais de CO 2. b) os três cilindros contêm massas diferentes de CO 2. c) o cilindro de menor volume contém menor massa de CO 2. d) as massas de CO 2 nos cilindros são inversamente proporcionais às pressões. e) as massas de CO 2 nos cilindros são inversamente proporcionais aos volumes. RESOLUÇÃO V = 20LV = 40L V = 80L P = 20 atmP = 10 atmP = 5 atm P.V = n.R.T P.V =.R.T M m  m = P.V.M R.T A B C A:m = 20. M R.T = 400.M/RT B:m = 10.40. M R.T = 400.M/RT C:m = 5.80. M R.T = 400.M/RT Resposta: A CO 2

6 (UEL) Um balão de vidro de 1 litro, com torneira, aberto ao ar foi ligado a uma "bomba de vácuo" durante algum tempo. Considerando-se que essa bomba é eficiente para baixar, a 25°C, a pressão até 10 -4 mmHg, após fechar a torneira, quantos mols de oxigênio ( O 2 ) foram retirados do balão? (O que resta de ar no balão é desprezível). Dados:Volume molar dos gases a 1atm e 25°C = 25L/mol Composição do ar = 80% de N 2 e 20% de O 2 (% em mols) a)1×10 -2 molb)2×10 -2 molc)4×10 -2 mold)8×10 -3 mole)8×10 -4 mol RESOLUÇÃO “vácuo” V = 1L Foi retirado praticamente todo o ar. 1 mol de ar25 L 1 L x x = 0,04 mol de ar 0,04 mol ( ar ) 100% y ( O 2 ) 20% y = 0,008 mol de O 2 = 8.10 -3 mol Resposta: D T = 25 ºC

7 Três cilindros metálicos de volume, respectivamente: 20, 40 e 80 litros contêm na ordem H 2, CH 4, e CO 2, à mesma temperatura. Quando fechados o manômetro desses cilindros acusa pressões, respectivamente, de 20, 10 e 5 atm. Sendo assim, assinale verdadeiro ou falso: ( ) os três cilindros contêm massas iguais dos gases. ( ) O cilindro de menor volume possui maior massa. ( ) O três cilindros contém igual quantidade de moléculas. ( ) O três cilindros contém igual quantidade de átomos. Dados. M (g/mol) H 2 = 2, CH 4 = 16, CO 2 = 44 RESOLUÇÃO V = 20LV = 40L V = 80L P = 20 atmP = 10 atmP = 5 atm P.V = n.R.T P.V =.R.T MxMx mxmx  m x = P.V.M x R.T A B C A:m H2 = 20. 2 R.T = 800/RT B:m CH4 = 10.40. 16 R.T = 6400/RT C:m CO2 = 5.80. 44 R.T = 17600/RT n = P.V R.T p/ todos  n = 400 R.T = nº de moléculas,≠ nº de átomos F F F V H2H2 CH 4 CO 2 P.V = n.R.T 

8 FUVEST:Substância PE a 1 atm Massa molar Densidade água100ºC 18 g/mol 997 g/L etanol78ºC 46 g/mol 789 g/L Comparam-se as massas de 1 L de água e 1 L de etanol sob pressão de 1 atm, em três diferentes temperaturas: 120ºC, 90ºC e 25ºC. Nessas temperaturas, tem maior massa, respectivamente: a) água, água e etanol b) água, etanol e água c) água, etanol e etanol d) etanol, água e água e) etanol, etanol e água RESOLUÇÃO A 120ºC: As duas substâncias são gasosas: PV = nRT P.V =.R.T MxMx mxmx   m x = P.V.M x R.T Como P, V e T são iguais, a substância de maior M terá maior massa:Etanol A 90ºC: A água é líquida e o etanol é gasoso: Água A 25ºC: A água e o etanol são líquidos: Para um mesmo volume, o de maior densidade possuirá maior massa: Água