Química GeralHipótese de Avogadro e equação de Clapeyron

593. Amadeo Avogadro sugeriu a hipótese, conhecida hoje como lei, que “volumes iguais de gases sob mesmas condições possuem o mesmo número de moléculas”.Sobre Avogadro e sobre gases, é correto afirmar que:a) dois recipientes fechados e idênticos contendo hidrogênio e etano, a 25ºC e 2 atm de pressão interna, possuem a mesma massa;b) o número de moléculas dos gases desses recipientes (proposição anterior) é idêntico.

Leia o texto para responder às questões 594 e 595.

Os gases desempenham papel importante em alguns setores da indústria alimentícia. O CO2, por exemplo, é empregado na indústria de refrigerantes, de água gaseificada, de chocolates aerados etc., além de ser usado na refrigeração de sorvetes, carnes e outros alimentos. Sabe-se que um dos processos industriais para a obtenção do CO2 é realizado a partir da fermentação da glicose, representada abaixo, de modo simplificado.

C6H12O6(S) 2C2H5OH(l) + 2CO2(g)

A água mineral gaseificada pode ser fabricada pela introdução de gás carbônico na água sob pressão um pouco superior a 1 atm.

Considere que uma determinada marca de água mineral gaseificada apresenta, para cada garrafa de volume total de 1 L, 0,15 L de dióxido de carbono dissolvido, quando a 273K e 1,5 atm. Considere, ainda, que M(C) = 12,0 g/mol, M(O) = 16,0 g/mol, M(H) = 1,0 g/mol; que o CO2 se comporta como um gás ideal; e que a constante dos gases ideais equivale a 0,082 atm.L/mol.K.

594.(UnB) Com base na situação apresentada no texto calcule, em centilitros, o volume de gás carbônico para cada garrafa de 1 L de água mineral gaseificada, quando a 298K e 1,3 atm. Despreze a parte fracionária de seu resultado, caso exista.

595.(UnB) Com base na situação apresentada, calcule, em quilogramas, a massa de glicose necessária para a fabricação de 10.000 garrafas, cada uma com volume total de 1 L, dessa marca de água mineral gaseificada (a 298K e 1,3 atm), supondo um rendimento de 100% para a reação. Multiplique o valor calculado por 10 e despreze a parte fracionária de seu resultado, caso exista.

596.(UFMG) À mesma temperatura, as densidades de substâncias gasosas são, aproximadamente, mil vezes menores do que as de substâncias líquidas ou sólidas. Pode-se concluir, corretamente, que a pequena densidade relativa de substâncias gasosas deve-se ao fato de:a) a massa dos aglomerados de partículas no estado líquido ou sólido ser mil vezes maior do que a de partículas gasosas isoladas.b) a massa das partículas que se vaporizam ser mil vezes menor do que as partículas presentes em estados condensados.c) a separação entre as partículas no estado gasoso ser dez vezes maior do que nos estados sólido e líquido.d) a separação entre as partículas no estado gasoso ser mil vezes maior do que nos estados sólido e líquido.e) o tamanho das partículas vaporizadas ser dez vezes maior do que o de partículas presentes em estados sólido e líquido.

597.(Faap-SP) Com o objetivo de determinar a massa molecular de um gás A, um pesquisador introduziu em um recipiente de volume V, que se encontrava inicialmente vazio, 15,0 g do referido gás e observou o surgimento de uma pressão P, à temperatura T. A seguir, utilizando outro recipiente de volume igual ao do primeiro, verificou que

era necessário introduzir a massa de 1,0 g de H2 para que, à mesma temperatura, fosse gerada a mesma pressão observada no primeiro recipiente.

Calcule a massa molecular do gás em estudo. Dado: MAH=1.

598. (U. E. Ponta Grossa-PR) Um químico realizou um ensaio experimental em laboratório, obtendo 300 cm3 de um gás, a uma temperatura de 27ºC e pressão ambiente de 689 mmHg. Nessas condições, o número de mols desse gás é de aproximadamente:(Dado: R = 62,3 mmHg . L . K-1 . mol-1 ou 0,082 atm . L. K-1 . mol-1)a) 1,1 . 10-2

b) 84c) 4,8d) 11e) 8,4

599.(Unicamp-SP) Quando magnésio metálico entra em contato com ácido clorídrico (HCl) ocorre uma reação com liberação de um gás A. O mesmo ácido reage com carbonato de magnésio (MgCO3) produzindo outro gás B. Uma bexiga cheia com o gás A, quando solta no ar, sobe, e outra, cheia com gás B, desce.a) Escreva as equações representativas dessas reações.b) Explique o comportamento das bexigas.

Observação: O termo bexiga, conforme utilizado na questão, equivale a balão ou bola de aniversário em outras regiões do país.

600. (Unicamp-SP) Um balão meteorológico de cor escura, no instante de seu lançamento, contém 100 mols de gás hélio (He). Após ascender a uma altitude de 15 km, a pressão do gás se reduziu a 100 mmHg e a temperatura, devido à irradiação solar, aumentou para 77ºC. Calcule nessas condições:a) o volume do balão meteorológico;b) a densidade do He em seu interior.Dados: R = 62 mmHg.L.moL-1 . K-1.

Massa molar de He = 4 g.mol-1

601. (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-se que ao nível do mar e temperatura de 27ºC o volume do balão é 820 L, calcule o número de átomos nele existente.Dados: R = 0,082 atm.L.mol-1 . K-1.

N = 6,02.1023 unidades.mol-1

602. (Fuvest) Massas exatamente iguais de água e etanol foram vaporizadas em uma câmara previamente evacuada. Supondo que os vapores tenham comportamento de gás ideal, explicar qual é a relação entre os valores das pressões parciais dessas substâncias no interior da câmara.Dados: H =1; O = 12; O = 16.

603. (Vunesp) Uma mistura de 4,00 g de H2 gasoso com uma quantidade desconhecida de He gasoso é mantida nas condições de pressão e temperatura. Se uma massa de 10,0 g de H2 gasoso for adicionada à mistura, mantendo-se as condições de pressão e temperatura constantes, o volume dobra.Calcule a massa, em gramas, de He gasoso presente na mistura.Dados: Massas atômicas: H = 1; He = 4.

R = 0,082 L atm/mol K.

604. (Unicamp-com adaptações) Em um recipiente

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aberto à atmosfera com capacidade volumétrica igual a 2,271 litros, nas condições normais de temperatura e pressão, colocou-se uma massa de 0,36 g de grafite. Fechou-se o recipiente e, com o auxílio de uma lente, focalizando a luz solar sobre o grafite, iniciou-se sua reação com o oxigênio presente produzindo apenas gás carbônico. Assuma que o volume ocupado pela amostra de grafite é desprezível.

a) Escreva a equação química da reação.b) Qual é a quantidade de gás carbônico formado, em mol?c) Qual será a pressão dentro do recipiente quando o sistema for resfriado até a temperatura inicial?Dado: Vm = 22,71 L/mol

605. (Química Geral, de Linus Pauling) Contando as cintilações produzidas pelas partículas alfa, ao incidirem em uma placa recoberta com sulfeto de zinco, Sir William Ramsay e o professor Frederik Soddy acharam que 1g de rádio emite 1,38 x 1010 partículas de alfa por segundo. Mediram a quantidade de gás hélio produzida dessa maneira, encontrando 0,158 cm3 (a 0ºC e 1 atm) por ano, por grama de rádio. O peso atômico do hélio é 4,003. A partir desses dados, indique os cálculos que permitem obter o valor do número de Avogrado. (Não efetue esses cálculos, apenas indique-os.)

606.(ITA) 1,7 tonelada de amônia vazaram e se es-palharam uniformemente em certo volume da atmosfera terrestre, a 27ºC e 760 mmHg.Medidas mostraram que a concentração de amônia nesse volume da atmosfera era de 25 partes, em volume, do gás amônia, em um milhão de partes em volume, de ar. Qual o volume de atmosfera contaminado por essa quantidade de amônia?Dados: H = 1; N = 14.

607. (Fuvest) Na câmara de explosão de um motor, uma mistura gasosa de octano e ar, na proporção respectivamente de 4 volumes para 276 volumes, é submetida a uma pressão de 28 atmosferas, antes de reagir sob a ação da faísca. Calcule a pressão parcial de oxigênio nessa mistura. Considere que o ar atmosférico contém 20% em mols de oxigênio.

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Gabarito:

593.EC594.18595.90596. D597. 30u598. A599. a) Mg + 2HCl MgCl2 + H2

MgCO3 + 2HCl MgCl2 + H2O + CO2

b) O gás A é o hidrogênio que é menos denso do que o ar e tende a subir, ao ser solto. Já o gás B é o dióxido de carbono que é mais denso do que o ar e tende a descer, ao ser solto.600. a) 21.700L; b) 1,84.10-2g/L7601. a) Maior uma vez que em grandes altitudes a pressão atmosférica diminui aumentando o volume;b) 2 x 1025 átomos de hélio, aproximadamente.

602.

603.12 g604. a) C + O2 CO2

b) 0,03 molc) A pressão dentro do recipiente, no final, será a mesma que no início, pois não houve variação na quantidade (mol) dos gases, como pode ser observado na equação química.605. Nº de átomos de He/s = 1,38. 1010

Nº de átomos de He/ano ==1,38.1010 x 3600 x 24 x 365 = x

x átomos de He 0,158 cm3 (0ºC, 1 atm)N átomos de He 22400 cm3 (0ºC, 1 atm)

N =

606. 9,84 . 107m3

607. 5,52 atm

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