GABARITO DA LISTA DE EXERCÍCIOS DE FÍSICO-QUÍMICA

CAPÍTULO 1

1.1(a)

a) Seria possível que uma amostra de 131g de xenônio gasoso, num vaso de volume igual a 1,0d, num vaso de volume igual a

1,0dm³, exercesse uma pressão de 20 atm, a 25°C, se o seu comportamento fosse de um gás perfeito?Em caso negativo, que

pressão ele exerceria?

Resolução:

A equação dos gases perfeitos é:

Que também pode ser escrita da seguinte maneira:

A amostra do gás xenônio é: .

Isto é, a amostra não exerce uma pressão de 24 atm, se fosse um gás ideal, não 20 atm.

b)Que pressão o xenônio exerceria se ele fosse um gás de van der waals?

Resolução:

A equação de van der waals isolando a pressão é:

Natabela 1.6 para o o gás em questão

Ao inserir essas constantes,a equação fica assim:

Portanto,

1.2(a) Um gás perfeito sofre uma compressão isotérmica que reduz de 2,20dm³ o seu volume . A pressão final do gás é 5.04 bar e o volume final é

4,65dm³.Calcule a pressão inicial do gás em :

a)Bar

b)Atm

Resolução:

Segundo a lei de Boyle pode ser resolvido por qualquer pressão inicial ou final, daí:

Portanto,

Letra a (barr):

Letra b (atm):

Considerando que:

1.8(a)A 500°C e 93,2kPa, a massa especifica do vapor de enxofre é 3,710kg m-3.qual é a formula molecular do enxofre nessas condições?

Resolução:

Considerando p<1 atm então temos:

Após rearranjo temos:

Esta massa molar tem de ser um múltiplo inteiro da massa molar de enxofre atómica, daí:

A fórmula do vapor é então S8.

1.10(a) A massa especifica do ar,a 0,987 bar e 27°C,é 1,146kg m-3.Calcule a fração molar e a pressão parcial do nitrogênio e do oxigênio,adimitindo:

a)que o ar é constituído exclusivamente por esses dois gases

b) que o ar contém também 1,0% molar de Ar.

a) Por simplicidade assumir um recipiente de volume 1 dm3. Em seguida, a massa total é

Assumindo a lei dos gases perfeitos pTV = nTRT , onde nT é a quantidade total de gás

As equações (1) e (2) são equações simultâneas para as quantidades de gás e podem ser resolvidos por eles.

Inserindo nO2 de (2) em (1) obtemos

A fração molar é:

A pressão parcial é;

As verificações de soma,

b) A maneira mais simples de resolver essa parte é perceber que o NT, PT, e Mt. permanecem os mesmos que em parte (a)

uma vez que estes são determinados experimentalmente quantidades. No entanto, o sistema de equações que necessitam

a serem resolvidos são modificadas como se segue:

Então:

Resolver as equações de rendimentos:

As pressões parciais são

1.13Calcule a pressão exercida por 1,0mol de C2H6,comportando-se como:a)gás perfeito b)gás de van der waals quando esta confinado nas seguintes

condições :i)273,15K em 22,414 dm³ii)1000k em 100cm3

Comentário: É instrutivo para calcular a percentagem de desvio de um comportamento de gases perfeitos (i) e (ii).

Desvios do comportamento de gás perfeito não são observados em p ≈ 1 atm,

exceto com aparelho muito preciso.