Cromatografia

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UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE Departamento de Físico-Química Físico-Química IV – Turma 2as, 4as e 6as - noite – Prof. Raphael Cruz 1a Lista de Exercícios – 2/2009 GASES IDEAIS E REAIS Exercício 1: Trezentos gramas de metano estão confinados em um reservatório de trezentos litros de capacidade. Mediante a abertura de uma válvula o gás escapa para a atmosfera até sua pressão igualarse à pressãoexterna. Determinar: a) a pressão inicial do metano; b) a massa de metano que ao final restará no reservatório. Admitir a temperatura constante e igual a 38o C. Tomar a pressão atmosférica igual a 1,01 bar. Resp.: a) 1,61 bar; b) 188 g. Exercício 2: Um cilindro provido de um pistão contém um gás sob as seguintes condições: p = 1 bar, V = 10 litros e T = 300 K. a) Qual será o volume ocupado pelo gásse ele expandir-se isotermicamente até ter a pressão reduzida à metade? b) Qual será a temperatura final se, a partir do estado inicial, o gás resfriarse, a volume constante, até ter sua pressão reduzida à metade do valor inicial? c) Quais serão a temperatura e o volume finais se o gás expandir-se isotermicamente, desde o estado inicial, até a pressão de 0,75 bar e, a seguir, resfriar-se a volumeconstante até a pressão de 0,5 bar? d) Quais serão a temperatura e o volume finais se o gás, a partir do estado inicial, sofrer um resfriamento isocórico até 0,75 bar, seguido de uma expansão isotérmica até 0,5 bar? Representar os processos c e d no plano pV. Resp.: a) 20 L; b) 150 K; c) 200K e 13,3 L; d) 225 K e 15 L. Exercício 3: 9,1 litros de monóxido de carbono (medidos em CNTP) sãointroduzidos em um recipiente de volume constante e igual a 100 litros. Neste mesmo recipiente colocam-se 26,6 litros de hidrogênio (medidos a 25 oC e 1 bar). A mistura, assim obtida, é mantida a 27 oC. A que pressão estará submetida? Qual será sua massa específica? Resp.: 0,368 bar e 0,135 kg/m3. Exercício 4: Determinar a massa específica do ar atmosférico seco e do ar atmosférico saturado de vapor deágua, a 25 oC e sob pressão de 1,01 bar. A pressão de vapor da água nesta temperatura é igual a 23,8 mm Hg e a composição do ar atmosférico seco e isento de dióxido de carbono é 78,1% de nitrogênio, 21,0% de oxigênio e 0,9% de argônio. Resp.: 1,17 kg/m3.

UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE Departamento de Físico-Química Físico-Química IV – Turma 2as, 4as e 6as – noite Prof. Raphael Cruz - 1a Lista deExercícios – 2/2009

Exercício 5: A composição de uma mistura de gases ideais, em percentagem ponderal, é a seguinte: 5% de hidrogênio, 10% de dióxido de carbono, 30% de nitrogênio e 55% de monóxido de carbono. Determinar a composição da mistura em fração molar e percentagem volumar. Calcular a pressão a que estão submetidas 5 g desta mistura, encerradas num recipiente de 7 litros, natemperatura de 25oC. Resp.: 1,01 bar. Exercício 6: Massa de 12,76 g de pentacloreto de fósforo é introduzida em recipiente de 3,5 litros de capacidade. Sabendo que o aquecimento do sistema levará à dissociação do PCl5 , determinar o grau de dissociação, a partir das seguintes informações: a) a 200 oC observa-se que a pressão no recipiente, após atingir valor constante, mantém-se igual a 753,5 mm Hg; b) a250 oC a pressão estabiliza-se em 102l,5 mm Hg. Resp.: a) 0,452 e b) 0,787. Exercício 7: A 500 K e sob pressão de l bar a dissociação do cloreto de nitrosila, 2NOCl(g) = 2NO(g) + Cl2 (g), resulta em mistura gasosa de massa específica igual a 1,302 kg/m3. Determinar o grau de dissociação do cloreto de nitrosila, nesta temperatura. Resp.: 0,45. Exercício 8: As constantes de van der Waals para doisgases a e b são dadas na tabela abaixo. Gás CO2 H2 a / Pa m6.mol-2 0,21400 0,02574 b / 10-6 m3/mol 42,9 26,6

Responda, justificando: a) Qual dos gases possui moléculas maiores? b) Qual dos gases se liquefaz mais facilmente? c) Qual o tipo de forças que predominam no comportamento do gás a 100 K e baixas pressões? d) Que relações devem satisfazer as temperaturas e pressões dos dois gases para...
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