PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 36 do IME 2024
Considere cinco recipientes rígidos com o mesmo volume interno, nos quais são admitidas amostras de gases que são mantidas nas condições especificadas em cada opção abaixo. Levando em conta o comportamento de gases ideais, a alternativa que corresponde à maior pressão é:
- A16 g de metano nas CNTP.
- B8 g de oxigênio e 14,48 g de ar atmosférico a 0\ ^\circ\text{C}.
- C7 g de dióxido de carbono e 7 g de nitrogênio a 20\ ^\circ\text{C}.
- D8 g de oxigênio e 14 g de nitrogênio a 20\ ^\circ\text{C}.
- E13,6 g de amônia a 72\ ^\circ\text{C}.
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Resolução comentada
Como o volume V é o mesmo em todos os recipientes e os gases são ideais, P = \frac{nRT}{V}. Basta comparar o produto nT de cada opção, com T em kelvin.
- A: n = 16/16 = 1{,}0 mol de \ce{CH4}; T = 273 K. Então nT = 273.
- B: \ce{O2}: 8/32 = 0{,}25 mol. Ar: massa molar média \approx 28{,}96 g/mol, então 14{,}48/28{,}96 = 0{,}50 mol. Total 0{,}75 mol; T = 273 K. Então nT \approx 205.
- C: \ce{CO2}: 7/44 \approx 0{,}159 mol. \ce{N2}: 7/28 = 0{,}25 mol. Total \approx 0{,}409 mol; T = 293 K. Então nT \approx 120.
- D: \ce{O2}: 0{,}25 mol. \ce{N2}: 14/28 = 0{,}50 mol. Total 0{,}75 mol; T = 293 K. Então nT \approx 220.
- E: \ce{NH3}: 13{,}6/17 = 0{,}8 mol; T = 345 K. Então nT = 276.
Comparando: A = 273, B ≈ 205, C ≈ 120, D ≈ 220, E = 276.
A e E ficam muito próximas, então confira as contas: A dá 1{,}0 \times 273 = 273 e E dá 0{,}8 \times 345 = 276. Logo E é a maior, por pequena margem.
Alternativa E.
Pegadinha: A e E têm valores de nT quase iguais (273 e 276); quem arredonda ou erra a conversão para kelvin escolhe A.
Por que as outras alternativas estão erradas
- ATem nT = 273, quase igual ao de E, mas ligeiramente menor que 276.
- BSoma 0,75 mol a 273 K, dando nT ≈ 205, menor que o de E.
- CTem só ≈0,41 mol de gás, mesmo a 293 K a pressão é a menor.
- D0,75 mol a 293 K dá nT ≈ 220, abaixo do de E.
Assuntos: gases ideais, equação de Clapeyron, mol e massa molar.
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Fonte: IME 2024 · Prova objetiva. Prova oficial ↗