PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 39 do IME 2023

Prova objetiva · Química

Considere a teoria dos gases ideais e a equação dos gases de van der Waals dada abaixo.

P = \frac{nRT}{V - nb} - \frac{an^2}{V^2}

Assinale a opção correta.

  1. A
    Independentemente da temperatura e do volume, um gás terá comportamento mais próximo do ideal quanto maior for sua pressão.
  2. B
    Na equação dos gases de van der Waals, os parâmetros a e b dependem somente da temperatura.
  3. C
    No estado gasoso, as interações intermoleculares são inexistentes, independentemente das condições em que o gás se encontra.
  4. D
    O parâmetro a é negativo porque entre as moléculas de um gás predominam as forças atrativas.
  5. E
    Espera-se que o parâmetro b da equação dos gases de van der Waals seja menor para o metano do que para o propano.
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
Reportar erro na questão
O que está errado?
Sem cadastro: não guardamos quem enviou.
Resolução comentada

Na equação de van der Waals, a corrige as atrações entre as moléculas e b corrige o volume próprio das moléculas (volume excluído). Ambos são constantes características de cada gás, sempre positivas.

Analisando as alternativas:

  1. Em (A), alta pressão aproxima as moléculas, aumentando o efeito do volume próprio e das atrações. O gás se afasta do ideal. Ele é mais ideal a baixa pressão e alta temperatura.
  2. Em (B), a e b são constantes de cada substância, não dependem da temperatura (na forma original da equação).
  3. Em (C), as interações existem sempre, mesmo no estado gasoso. Elas só ficam desprezíveis quando o gás está muito rarefeito.
  4. Em (D), a é positivo. O sinal negativo está na equação, no termo -\frac{an^2}{V^2}, que reduz a pressão por causa das atrações.
  5. Em (E), b está ligado ao tamanho da molécula. O propano (\ce{C3H8}) é maior que o metano (\ce{CH4}), então tem b maior. Logo, o b do metano é menor que o do propano, o que é esperado.

Alternativa E.

Pegadinha: A alternativa D engana ao confundir o sinal negativo do termo -an^2/V^2 com o sinal do parâmetro a, que é positivo.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AAlta pressão afasta o gás do comportamento ideal; o gás é mais ideal a baixa pressão e alta temperatura.
  • Ba e b são constantes características de cada gás, não dependem da temperatura.
  • CAs interações intermoleculares existem no estado gasoso; só são desprezíveis em baixas pressões.
  • Da é positivo; o sinal negativo está no termo da equação, não no parâmetro.

Assuntos: gases reais, equação de van der Waals.

Reportar erro na resolução
O que está errado?
Sem cadastro: não guardamos quem enviou.
Ver como caiu na prova Questão 39 no caderno Prova objetiva do IME 2023

Fonte: IME 2023 · Prova objetiva. Prova oficial ↗