Questões de Concurso sobre Gases

A camada de ozônio funciona naturalmente como um ‘escudo protetor’, ao filtrar o UV-B nocivo aos seres vivos. Os principais gases que destroem a camada de ozônio são os clorofluorcarbonetos e hidrofluorcarbono. NÃO é um elemento químico presente na composição dos gases descritos como agentes destruidores da camada de ozônio:

Dentre os elementos que compõem os gases atmosféricos, podemos citar o _______________ que apresenta as seguintes características:

1. Abundância: é o 3º gás atmosférico mais abundante, representando 0,94% da composição da atmosfera, é proveniente do decaimento radioativo do potássio-40 e pode ser obtido comercialmente pela destilação do ar líquido.

2. Propriedades: Devido a sua alta estabilidade química, possui uma vasta aplicação no que se refere à conservação de materiais oxidáveis, sendo utilizado, por exemplo, na conservação de obras artísticas em museus.

3. Usos: é utilizado como gás de preenchimento dos tubos de lâmpadas fluorescentes, garantindo uma atmosfera inerte no interior da lâmpada.

Fonte: Santos, Alda Ernestina dos. Tabela periódica: curiosidades que você precisa saber sobre os elementos químicos: Instituto Federal de Minas Gerais, 2021.

Complete a lacuna com o elemento atmosférico e marque a opção CORRETA:

A equação de Johannes Diderik van der Waals foi desenvolvida em 1873, com o propósito de considerar, no comportamento dos gases, as dimensões e as interações intermoleculares dos seus constituintes microscópicos. Sendo assim, van der Waals escreveu a equação

$p=\frac{RT}{V_m-b}-\frac{a}{V_m^2}$

em que p é a pressão, R é a constante dos gases; T, a temperatura absoluta; e Vm, o volume molar do gás em descrição.

Disponível em: <https://en.wikipedia.org/wiki/Van_der_Waals_equation#/media/File:Van_der_Waals_Isotherms.PNG>. Acesso em: 24 set. 2022.

Sabendo que esse modelo produz as isotermas apresentadas, considerando os valores de temperatura relativos à temperatura crítica do material em estudo, e que o gás é composto por uma substância somente, assinale a alternativa correta.

A razão entre as velocidades de efusão do hidrogênio e a de um certo gás, nas mesmas condições de temperatura e pressão, é igual a 4.

Esse gás é o

É o segundo gás mais abundante na atmosfera, contribui para a sobrevivência dos seres vivos e ajuda a proteger a camada de ozônio contra os raios ultravioletas. A afirmação anterior se refere a qual desses gases descritos abaixo, marque a alternativa CORRETA.

O estudo de gases é uma das bases da físico-química e, para gases ideais, o modelo matemático segue a equação de Clapeyron.

Quando se passa a estudar gases reais, usa-se o modelo que insere um fator de compressibilidade, ou a equação de Van der Waals, que insere termos:

O volume de um gás confinado num sistema fechado, quando submetido a uma temperatura constante, é inversamente proporcional à pressão exercida sobre ele. O presente enunciado refere-se à seguinte Lei da Química:

Um gás ideal é composto de partículas que não interagem entre si e, na maioria das vezes, esta aproximação é muito boa se ele está suficientemente diluído. A lei dos gases ideais tem a forma

PV = nRT ,

onde R é a constante dos gases ideais e cujo valor é de 0,082 atm L mol^-1K^-1. Esta lei permite deduzir a densidade de um gás ideal a uma dada temperatura com notável acurácia. Sabendo que a massa molar do gás hélio é de 4 g mol^-1, a sua densidade a 1 atm e 25 ^oC é

Em um recipiente foi colocado um gás hipotético (A) a uma pressão de 0,6 atm. O composto se decompôs nos gases (8) e (C) até alcançar o equilíbrio dinâmico conforme a reação balanceada abaixo:

A_(g) $\rightleftharpoons$ B_(g) + C_(g)

Assim, assinale a opção que apresenta as pressões parciais dos gases no equilíbrio.

Dados: K = 7,6 ; e

✓19 = 4,36

A lei de Boyle, também chamada de lei de Boyle-Mariotte, refere-se às transformações isotérmicas em um gás ideal, isto é, transformações que ocorrem com a temperatura constante. Sobre a lei de Boyle, analise os excertos:

I - Quando um gás real está submetido a valores baixos de pressão e elevada temperatura, seu comportamento termodinâmico aproxima-se de um gás ideal, podendo, desta forma, ser aplicada a lei de Boyle.

II - De acordo com a lei de Boyle, considerando a temperatura constante em uma transformação gasosa, temos a seguinte relação: pV=K sendo, p: pressão (N/m³); V: volume (m²); K: um valor constante.

III - A lei pode ser enunciada, da seguinte forma: Em uma transformação isotérmica, o volume será, inversamente, proporcional à pressão, ou seja, o produto do volume pela pressão será igual a um valor constante.

Está correto o que se afirma em:

Consideremos os quatro postulados para a teoria cinética dos gases. São eles:

- O gás é formado por moléculas que se encontram em movimento desordenado e permanente. Cada molécula pode ter velocidade diferente das demais.

- Cada molécula do gás interage com as outras somente por meio de colisões (forças normais de contato). A única energia das moléculas é a energia cinética.

- Todas as colisões entre as moléculas e as paredes do recipiente que contém o gás são perfeitamente elásticas. A energia cinética total se conserva, mas a velocidade de cada molécula pode mudar.

- As moléculas são infinitamente pequenas. A maior parte do volume ocupado por um gás é espaço vazio.

Seguindo estes quatro postulados, Boltzmann e Maxwell mostraram a relação entre a energia cinética média do total de moléculas de um gás ideal e sua temperatura conforme a expressão:

$PV=\frac{2}{3}N${½ m[v²]}

½m[v²]=$\frac{3}{2}$ kT

Onde:

N = número de moléculas;

k (constante de Boltzmann) = 1,38.10^-23 J/K;

T = temperatura absoluta (Kelvin)

Considere que o gás seja ideal, mantido em um recipiente isolado e fechado hermeticamente, e assinale a alternativa correta de acordo com a teoria cinética dos gases.

Qual o valor do coeficiente de difusão de um gás no ar no interior de laboratório de pesquisa, em cm²/s, considerando- se que a concentração desse gás nesse ambiente aumenta uniformemente a uma taxa de 2,0 kg/m³ ao longo de determinada direção, e que esse gradiente de concentração estabelece um fluxo do gás de 0,6.10^–13 g/(cm².s)?

A combinação das Leis de Boyle, de Charles e de Avogadro gerou a Lei dos Gases Ideais, representada pela expressão PV = nRT. Essa é uma equação de estado que descreve a resposta de um gás ideal a mudanças de pressão, volume, temperatura e quantidade de moléculas. Entretanto, vários processos industriais e pesquisas em laboratório usam gases sob alta pressão ou em condições muito baixas de temperatura, condições nas quais as leis dos gases ideais não são exatamente respeitadas. Nesses casos, o comportamento se assemelha ao dos gases reais. Em relação à teoria dos gases reais e ideais, afirma-se corretamente que

Normalmente os átomos ligam-se uns aos outros formando moléculas ou íons mais estáveis. Os gases nobres são encontrados livres na natureza, ou seja, seus átomos dificilmente se combinam com átomos de outros elementos ou mesmo entre si.

Sobre esses gases, marque a alternativa CORRETA.

Em geral, o desvio do comportamento ideal de um gás é mais evidenciado em pressões mais altas e em temperaturas mais baixas.

Um mol de uma dada substância é aquecido de 80 °C para 110 °C, sem alterar o seu estado físico. Baseado nos seus conhecimentos de termodinâmica, analise as afirmativas abaixo:

I. A equação ∆𝐻 = ${\int }_{80}^{110}$$c_p$ 𝑑𝑇, pode ser usada para calcular a variação da entalpia associado ao aquecimento de um mol da substância.

II. Se a substância for um líquido ou sólido, o processo de aquecimento terá praticamente o mesmo gasto energético a volume constante e a pressão constante.

III. Se a substância for um gás ideal, o processo de aquecimento a pressão constante gastará mais energia que o processo de aquecimento a volume constante.

Assinale a alternativa que contém a análise correta.

Bicarbonato de sódio reage estequiometricamente, em processo isotérmico a 300 K, com 50 mL de uma solução aquosa de um ácido monoprótico forte, em um recipiente rígido e fechado que, quando vazio, apresenta um volume útil de 74,9 mL, conforme o esboço abaixo:

O cristal piezoelétrico tem espessura (t) de 2 mm e suscetibilidade voltaica ($\Phi$) de 0,050 V.(m.Pa)^-1 e, quando a reação atinge o equilíbrio, fornece um potencial elétrico (U) de 1,0 V. Considere a solubilidade molar de gases na água desprezível e a constante universal dos gases R = 8,3 J.(mol.K)^-1. Se o volume reacional é constante e igual ao volume da solução ácida inicial, a concentração molar inicial da solução do ácido monoprótico, em mol.L^-1, é:

A camada de ozônio é responsável pelo bloqueio de grande parte da radiação ultravioleta (UV) que chega ao planeta. Os raios UV em alta intensidade são prejudiciais aos seres humanos. A formação de “buracos” na camada de ozônio tem sido relacionada ao gás:

Solubilidade ou coeficiente de solubilidade refere-se à capacidade que uma substância tem de se dissolver em outra. Julgue as afirmativas abaixo sobre o tema:

I. A temperatura não influencia a solubilidade de solutos sólidos.

II. Para gases dissolvidos em líquidos, à medida que a solução é aquecida, ocorre uma diminuição da solubilidade.

III. Soluções insaturadas são aquelas que a quantidade de soluto dissolvida não atinge o limite máximo de solubilidade.

Qual (is) afirmativa (s) está (ão) correta (s)?

Julgue se as afirmações abaixo são verdadeiras e em seguida assinale a alternativa correta:

I. Pela Lei de Boyel, um gráfico de volume versus pressão é uma parábola.

II. O princípio de Avogadro pressupõe a existência de átomos e moléculas e principalmente, que no estado gasoso os átomos ou moléculas de um gás têm um tamanho muito pequeno quando comparados com o volume ocupado pelo conjunto de átomos ou moléculas do gás. Isso implica que o espaço vazio entre as moléculas gasosas deveria ser muito maior que as próprias moléculas.

III. A pressão exercida por uma mistura de gases ideais é igual à soma das pressões parciais de cada gás da mistura. A pressão parcial de um gás ideal em uma mistura é definida como a pressão que ele exerceria se ocupasse sozinho o volume ocupado pela mistura na mesma temperatura da mistura.