Gabarito dos desafios de química para o 2º A–ETEC Júlio de Mesquita. 24/08/2012

1 – A reação entre o gás nitrogênio (N2)e o gás hidrogênio (H2), produz o gás amônia (NH-3). Em um recipiente fechado de 10L, a 800K, foram colocados 5 mol de N2 e 20 mol de H2. Considerando que o rendimento dessa reação nessas condições é de 40% e que não houve variação de temperatura, a relação entre a pressão final e inicial do sistema é .. ?

 

PV=nRT
situação inicial:
P = ???
V = 10 L
n = 5+20 = 25 mols
R = 0,082 atm L / K mol
T = 800K

P = nRT / V
P = 25 X 0,082 X 800 / 10
P = 164 atm então a pressão inicial é de 164 atm

analisando a reação

……………..N2 + 3 H2 –> 2 NH3
Início …….. 5 …….20 ……..—

Esperado de NH3:
se reagisse todo N2 produziria 10 mols de NH3
mas como o rendimento é de apenas 40% produz então 4 mols de NH3

……………..N2 + 3 H2 –> 2 NH3
Início …….. 5 …….20 ……..—
formou ……………….. ………4 …….. então …
reagiu ……. 2 ……. 6……………….. no final então teremos:
Final: …….. 3 …….14 ……..4

situação inicial tinha 25 mols agora apenas 21 mols
calculando a pressão nas mesmas condições de 21 mols:

P = nRT / V
P = 21 X 0,082 X 800 / 10
P = 137,76 atm então a pressão final é de 137,76 atm

R = Pfinal / Pinicial = 137,76 / 164 = 0,84

então dando a resposta:
a relação entre a pressão final e inicial do sistema é 0,84.

 

 

2)
Analisando as alternativas:

I. Falso. O aumento da temperatura diminui a densidade (d = PM/RT)
II. Verdadeiro.
III. Verdadeiro.
IV. Falso. Tanto a temperatura, quanto o volume aumentam (pV = nRT), portanto o produto pV aumenta.

::: Somente estão corretas as afirmações II e III.

Alternativa C

 

3) Em um recipiente fechado de volume constante, contendo 0,5 mol de CO2‚ e 0,2 mol de NO2‚, adiciona-se N2‚ até completar 0,3 mol. Identifique, dentre os gráficos a seguir, o que melhor representa o que acontece com as pressões total e parciais no interior do recipiente durante a adição do nitrogênio.

clip_image002[4]

Resposta: a

Realmente a resposta é (a).
As pressões parciais podem ser calculadas assim:
Pressão parcial = fração em mol x volume total
Pressão parcial do CO2 = 0,5 mol/1,0 x P = 0,5 P
Pressão paracial do NO2 = 0,2 mol / 1 mol = 0,2 P
Pressão parcial do N2 = 0,3 mol/1 mol = 0,3 `P
Pressão total = soma das pressões parcials.
A pressão do CO2 e NO2 não se alteram, porque não há alteração do volume.
A pressão do N2 começa de zero e vai até 0,3P, intermediária entre 0,2 e 0,5
e a pressão total aumenta.

 

4) Cianogênio, um gás tóxico, é composto de 46,2% de C e 53,8% de N, em massa. A 27°C e 750torr, a massa de 1,04g de cianogênio ocupa um volume de 0,496L.
(Massas molares em g/mol: C=12,0; N=14,0; PV=nRT; R=62L.torr.mol-1.K-1; 0,0°C=273K.)

a) CN.

b) CN2.

c) C2N.

d) C2N2.

e) C3N2.

 

é assim
massa do carbono -> mc
massa do ntrogenio -> mn
massa total -> mt

Temperatura -> T=300k
Pressão -> P=750 torr
Volume -> V=0,496l
Constante -> R=62 l torr/mol K
mt=1,04
mc=46,2mt/100
mn=53,8mt/100

mc=46,2×1,04/100
mc=48,048/100
mc=0,48048g

Clapeyron em mc
PV=nRT
n=m/(pm)
(pm=peso molecular)
750×0,496=mc x 62×300/PM
372(pm)=0,48048x62x300
(pm)=8936,928/372
(pm)=24,024
(pm)≈24 -> carbono

agora vamos ao nitrogenio
achamos a massa primeiro

mn=53,8×1,04/100
mn=0,55952

e Clayperon nele

PV=nRT
750×0,496=0,55952x62x300/(pm)
372(pm)=10407,072
(pm)=10407,072/372
(pm)=27,976
(pm)≈28 -> nitrogênio

agora que temos as respectivas massas molares dos dois, é só ver quantos átomos de cada um cabem nessa massa, assim:

O peso molecular de um átomo de carbono é 12
Se o peso molecular é 24, temos então 2 átomos de carbono, e por isso, C2
O peso de um átomo de nitrogenio é 14
Se o peso molecular é 28, temos então 2 átomos de nitrogênio, e por isso, N2

Assim, a fórmula molecular é C2N2

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Publicado em 24/08/2012, em Exercícios de Química. Adicione o link aos favoritos. 1 comentário.

  1. Paz,

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