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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 74 (2º semestre) da UFG 2013

2º semestre · Química: Estudo dos gases e equação de Clapeyron

Em um processo industrial, um reator de 250 L é preenchido com uma mistura gasosa composta de 50 kg de \ce{N2O}; 37 kg de \ce{NO} e 75 kg de \ce{CO2}. Considerando-se a temperatura de 527\ ^\circ\text{C}, a pressão interna, em atm, do reator, será, aproximadamente,

Dado:

R = 0{,}082\ \text{atm}\ \text{L}\ \text{mol}^{-1}\ \text{K}^{-1}

  1. A
    1
  2. B
    108
  3. C
    350
  4. D
    704
  5. E
    1069
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Resolução comentada

A pressão total de uma mistura gasosa ideal depende do número total de mols: PV = n_{total}RT. Então basta calcular os mols de cada gás, somá-los e aplicar a equação.

  1. Mols de \ce{N2O} (M = 44 g/mol): \dfrac{50\,000}{44} \approx 1136\ \text{mol}
  2. Mols de \ce{NO} (M = 30 g/mol): \dfrac{37\,000}{30} \approx 1233\ \text{mol}
  3. Mols de \ce{CO2} (M = 44 g/mol): \dfrac{75\,000}{44} \approx 1705\ \text{mol}
  4. Total: n \approx 1136 + 1233 + 1705 = 4074\ \text{mol}
  5. Temperatura em kelvin: T = 527 + 273 = 800\ \text{K}
  6. Pressão:
P = \frac{nRT}{V} = \frac{4074 \cdot 0{,}082 \cdot 800}{250} \approx \frac{267\,250}{250} \approx 1069\ \text{atm}

A conta usa kg convertidos para g e a temperatura em kelvin, como exige a constante R dada.

Alternativa E.

Pegadinha: Esquecer de converter 527 °C para 800 K e a massa de kg para g leva a valores muito diferentes dos corretos.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AValor sem relação com a conta; ignora que a quantidade de gás é de milhares de mols.
  • BResultado de erro de unidades, como usar massas em kg em vez de g ou dividir pelo volume errado.
  • CUsa a temperatura em °C ou considera só parte dos gases, subestimando a pressão.
  • DOmite um dos gases da soma de mols (por exemplo, só dois componentes).

Assuntos: Estudo dos gases e equação de Clapeyron, Mol, massa molar e constante de Avogadro.

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Ver como caiu na prova Questão 74 no caderno 1ª etapa da UFG 2013

Fonte: UFG 2013 · 2º semestre · 1ª etapa. Prova oficial ↗