Quimica

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Módulo III – PROPRIEDADES DOS GASES 1. Diga se as seguintes frases são verdadeiras ou falsas a) Os gases tomam o volume e a forma dos recipientes onde estão contidos. b) O estado gasoso é o menos compressível dos estados da matéria. c) Nas condições de pressão e temperatura ambientes, dois ou mais gases contidos no mesmo recipiente misturam-se completamente e de um modo homogéneo. d) Os gases têmdensidades muito mais altas do que os líquidos e os sólidos. R: a) Verdadeira. b) Falsa, uma vez que o estado gasoso é o mais compressível dos estados da matéria. c) Verdadeira. d) Falsa, porque as suas densidades são muito mais baixas do que as dos líquidos e as dos sólidos. 2. Enuncie a Lei de Boyle. R: Para um gás perfeito, se a temperatura e o número de moles se mantiverem constantes, ovolume ocupado pelo gás é inversamente proporcional à pressão a que o gás está sujeito. 3. Uma amostra de 16 g de oxigénio gasoso ocupa um volume de 700 mL a uma pressão de 730 mmHg. Qual será a pressão a que o gás ficará sujeito (em mmHg) se o volume for reduzido de 50 mL, mantendo-se constante a temperatura e a massa do gás? R: Uma vez que a temperatura e a pressão não variam, podemos aplicar a Leide Boyle, que diz que PV = constante ou que P1V1 = P2V2. Assim, P1 = 730 mm Hg; V1 = 700 mL;

V2 = (700-50) mL = 650 mL (pois o volume foi reduzido de 50 mL, e não para 50 mL) P2 =
P1V1 730 mm Hg x 700 mL = = 786 mm Hg V2 650 mL

Nota: Na equação dos gases perfeitos, quando o R (constante dos gases perfeitos) toma

o valor de 0,082 atm L mol-1 K-1, a pressão vem expressa em atm, o volume emL e a temperatura em K. Neste caso, como usamos a forma de Boyle P1V1 = P2V2, podemos usar outras unidades para P e V, desde que P1 e P2 estejam expressas nas mesmas unidades (mm Hg, por exemplo) e V1 e V2 também (mL, como foi o caso desde exercício).

4. Enuncie a Lei de Charles e Gay-Lussac. R: Para um gás perfeito, se a pressão e o número de moles se mantiverem constantes, o

volumeocupado pelo gás é directamente proporcional à temperatura (em K!) a que o gás se encontra.

5. Uma amostra de 16 g de oxigénio gasoso ocupa um volume de 3200 mL a 125 ºC.

a) A que temperatura ocupará um volume de 1,5 L, se a pressão e a massa se mantiverem constantes? b) Qual a pressão a que o gás se encontra?
R: a) Visto a massa e a pressão se manterem constantes ao longo da transformação,podemos usar a Lei de Charles e Gay-Lussac, que se pode escrever do seguinte modo:
V = constante T ou V1 V2 = T1 T2 tendo em atenção que a temperatura tem de

estar expressa em K. Assim, T1 = 125 º C = 398,15 K; V1 = 3200 mL; V2 = 1,5 L = 1500 mL (pois o volume V1 está expresso em mL) T2 = V2 T1 1500 mL x 398,15 K = 186,6 K = 3200 mL V1

b) Como a pressão do gás não varia ao longo do processo,podemos usar as condições iniciais ou finais para o seu cálculo. Precisamos, contudo, de saber o número de moles. Como existem 16 g e a massa molar do oxigénio é aproximadamente 32 g mol-1, então

o recipiente contém 0,50 mol de O2. Usando a equação dos gases perfeitos e as condições iniciais para o cálculo da pressão, obtemos: PV=nRT
P=

ou

nRT 0,50 mol x 0,082 atm L mol-1 K -1 x 398,15 K= = 5,1 atm V 3, 200 L

6. Enuncie a Lei de Avogadro. R: Para um gás perfeito, se a pressão e a temperatura se mantiverem constantes, o

volume ocupado pelo gás é directamente proporcional ao número de moles existentes no referido volume.

7. Uma amostra de 16 g de oxigénio gasoso ocupa um volume de 3200 mL a 125 ºC. Se

juntarmos 28 g de azoto à massa de oxigénio existente, e a pressãoe a temperatura se mantiverem constantes, qual será o volume final?
R: Visto a temperatura e a pressão se manterem constantes, podemos usar a Lei de

Avogadro, que se pode escrever do seguinte modo: V = constante n V1 = 3200 mL; n1= 0,50 mol (calculado no exercício 5); n2= 0,50 mol de O2 + 1 mol de N2 (visto a massa molar do N2 ser 28 g) = 1,5 mol; V2 = n 2 V1 1,5 mol x 3200 mL = 9600 mL =...
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