Química 1 - Conecte LIVE Solucionário (2020) - Usberco-574-576

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572 UNIDADE 9 | GASES
 4. Tem-se um balão contendo N
2
 e outro contendo 
O
2
, cujos volumes e pressões iniciais são assina-
lados no esquema abaixo.
N
2
1,0 atm
3,0 L
O
2
5,0 atm
2,0 L
mesma temperatura
Abrindo a torneira de comunicação e mantendo 
a temperatura, pedem-se:
a) a pressão total do sistema;
b) a pressão parcial de cada gás.
Solução
1o método:
Vamos, inicialmente, determinar o número de mol 
de cada gás com a válvula fechada:
∑
∑
P V n RT
n
P V
RT
n
1,0 atm 3,0L
RT
3 atm L
RT
P V n RT
n
P V
RT
n
5,0 atm 2,0L
RT
10 atm L
RT
n n n
n
13 atm L
RT
N N N
N
N N
N
O O O
O
O O
O
N O
2 2 2
2
2 2
2
2 2 2
2
2 2
2
2 2
5
5
5
?
5
?
5
5
5
?
5
?
5 1
5
?
Em seguida, considerando a válvula aberta, de-
terminamos o volume dos dois recipientes:
3,0 L 1 2,0 L 5 5,0 L
a) Agora que já conhecemos o número de mol de 
cada gás, o número de mol total no sistema 
n( )∑ e o volume ocupado pelos gases, deter-
minaremos a pressão total:
5
5
5
?
5
∑
∑
P V nRT
P
nRT
V
P
13 atm L
RT
RT
5 L
P 2,6 atm
T
T
T
T
b) Para determinar a pressão parcial de cada gás, 
vamos calcular a fração molar de cada um:
5 5
?
?
5
1 5
5 2
5
∑
X
n
n
3 atm L
RT
13 atm L
RT
X
3
13
X X 1
X 1
3
13
X
10
13
N
N
N
N O
O
O
2
2
2
2 2
2
2
Como P
A
 5 X
A
 ? P
T
, temos:
⇒
⇒
P X P P
3
13
2,6 atm 0,6 atm
P X P P
10
13
2,6 atm 2,0 atm
N N T N
O O T O
2 2 2
2 2 2
5 ? 5 ? 5
5 ? 5 ? 5
⇒ ⇒
ou
P P + P 2,6 0,6 P P 2,0 atmT N O O O2 2 2 2
5 5 1 5
2o método:
Como se trata de uma transformação isotérmica 
(T 5 constante) em um recipiente fechado, pode-
ríamos resolver os exercícios aplicando a lei de 
Boyle para cada um dos gases.
a) e b) Veja o esquema a seguir:
torneira fechada torneira aberta
N
2
P
1 
V
1
5 P
2 
V
2
1,0 atm ? 3,0 L 5 P
2 
 ? 5,0 L
torneira fechada torneira aberta
O
2
P
1 
V
1
5 P
2 
V
2
5,0 atm ? 2,0 L 5 P
2 
 ? 5,0 L
P
2 
 5 0,6 atm
P
2 
 5 2,0 atm
P
t 
 5 2,6 atm
Banco de im
agens/A
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573CAPÍTULO 32 | MISTURA DE GASES 
 1. Considere a ilustração ao 
lado, que representa uma 
mistura gasosa. Nela, cada 
mol de gás é representado 
por uma esfera, e esferas 
de cores diferentes corres-
pondem a gases diferentes: 
as esferas azuis corres-
pondem ao gás oxigênio 
e as vermelhas, ao gás 
cloro.
a) Quais as quantidades 
(em mols) de oxigênio e 
de cloro nessa mistura?
b) Qual a quantidade total de gás (em mols) nes-
se frasco?
c) Calcule a fração molar de cada gás nessa mistura.
d) Levando em conta a pressão total indicada pelo 
manômetro, calcule a pressão parcial de cada 
gás nesse frasco.
A ilustração a seguir mostra uma mistura de dois 
gases diferentes representados pelas cores verde 
e preto.
L
u
iz
 F
e
rn
a
n
d
o
 R
u
b
io
/A
rq
u
iv
o
 d
a
 e
d
it
o
ra
V 5 5,0 L




Considerando que sejam mantidas as mesmas 
condições de pressão e temperatura, responda 
às questões 2 e 3.
 2. Determine o volume ocupado pelo gás verde (vo-
lume parcial) se retirarmos todo o gás preto.
 3. Determine o volume ocupado pelo gás preto (vo-
lume parcial) se retirarmos todo o gás verde.
 4. Considere a mistura de 0,5 mol de CH
4
 e 1,5 mol 
de C
2
H
6
, contidos num recipiente de 30,0 litros de 
capacidade, a 300 K. Com essas informações, 
determine:
Dado: R 5 0,082 atm ? L ? mol21 ? K21.
a) a pressão da mistura.
b) a fração molar de cada gás.
c) a pressão parcial de cada gás.
 5. Uma mistura gasosa, constituída por 14 g de nitro-
gênio (N
2
) e 9 g de hidrogênio (H
2
), está num reci-
piente fechado, exercendo uma pressão de 1,0 bar. 
Determine a composição da mistura em porcenta-
gem em volume. Dados: H 5 1 g/mol; N 5 14 g/mol.
 6. 
Fundamentando seus conhecimentos
PT = 20 atm
H2 (g)
a
V = 2 L
 P = 4 atm
b
V = 8 L
 P = 2 atm
N2 (g)
A
d
ils
o
n
 S
e
c
c
o
/A
rq
u
iv
o
 d
a
 e
d
it
o
ra
Em mergulhos profundos com mais de 60 m de 
profundidade, recomenda-se utilizar uma mistu-
ra gasosa diferente do ar comprimido. Nesse 
caso, utiliza-se o trimix, uma mistura formada 
por 16% em volume de oxigênio, 24% em volume 
de hélio e 60% em volume de nitrogênio. Saben-
do que a pressão interna do cilindro é próxima de 
4 000 mmHg, calcule a pressão parcial de cada 
gás componente da mistura.
 7. Em um frasco de volume 22,4 L são introduzidos 
1,2 mol de hidrogênio e 0,8 mol de oxigênio. 
A pressão indicada pelo manômetro é de 4 atm.
Sabendo que





R 0,082 atm L
mol K
22,4
273
atm L
mol K
5
?
?
5
?
?
, pede-se:
a) Qual dos gases exercerá maior pressão par-
cial? Justifique sem cálculos.
b) Qual a temperatura da mistura?
 8. Considere um sistema formado por dois frascos 
(a e b) conectados por um tubo de volume despre-
zível. Inicialmente, cada frasco contém um gás que 
exerce uma pressão diferente conforme indicado 
na figura. Após abrir a torneira de comunicação e 
o sistema entrar em equilíbrio, determine a pres-
são da mistura sabendo que se trata de uma 
transformação isotérmica.
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Adilson Secco/A
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574 UNIDADE 9 | GASES
Desenvolvendo seus conhecimentos
 1. Observe as ilustrações a seguir:
óleo
óleo
pressão 
152 mmHg
pressão 
608 mmHg
pressão
frasco A
1,0 L
frasco B
1,0 L
frasco A
1,0 L
frasco B
1,0 L
He H
2
Considere que todo o gás contido em A passou 
para B após a adição de óleo e que a temperatu-
ra permaneceu constante. Dados: massas mola-
res: H
2
 5 2 g ? mol21 e He 5 4 g ? mol21.
Com base nas ilustrações e informações, respon-
da aos itens: 
 I. Qual o valor da pressão total? 
 II. Determine as frações molares do He e H
2
 na 
mistura gasosa. 
 III. Determine as porcentagens em volume do 
He e H
2
 na mistura.
 IV. Determine a massa molar aparente da mis-
tura.
 2. (UFC-CE) Considere um recipiente de 10 L con-
tendo uma mistura gasosa de 0,20 mol de meta-
no, 0,30 mol de hidrogênio e 0,40 mol de nitrogê-
nio, a 25 °C. Admitindo-se o comportamento do 
gás ideal, pede-se:
(Dado: R 5 0,082 atm ? L ? mol21 ? K21)
a) a pressão, em atmosferas, no interior do reci-
piente; 
b) as pressões parciais dos componentes.
Para responder às questões 3 e 4, considere a 
mistura de 0,5 mol de CH
4
 e 1,5 mol de C
2
H
6
, con-
tida em um recipiente de 30,0 litros, a 300 K.
 3. (UEL-PR) A pressão parcial do CH
4
, em atmosfe-
ra, é igual a:
a) 1,0.
b) 0,82.
c) 0,50.
d) 0,41.
e) 0,10.
 4. (UEL-PR) O número total de moléculas no siste-
ma é:
a) 2,0.
b) 2,0 ? 1023.
c) 6,0 ? 1023.
d) 9,0 ? 1023.
e) 12 ? 1023.
 5. (UFC-CE) Em um recipiente fechado com capa-
cidade para 2,0 L, encontra-se uma mistura de 
gases ideais composta por 42,0 g de N
2
 e 16,0 g 
de O
2
 a 300 K. Assinale a alternativa que expres-
sa corretamente os valores das pressões parciais 
(em atm) dos gases N
2
 e O
2
, respectivamente, 
nessa mistura.
a) 18,45 e 6,15.
b) 16,45 e 8,15.
c) 14,45 e 10,45.
d) 12,45 e 12,15.
e) 10,45 e 14,15.
 6. (Uece) Um frasco de 250 mL contém neônio a uma 
pressão de 0,65 atm. Um outro frasco de 450 mL 
contém argônio a uma pressão de 1,25 atm. Os 
gases são misturados a partir da abertura de uma 
válvula na conexão que liga os dois recipientes. 
Considerando o volume da conexão desprezível 
e, ainda, o sistema mantido a uma temperatura 
constante, a pressão final da mistura de gases é 
de, aproximadamente:
a) 1,03 atm.
b) 1,90 atm.
c) 2,06 atm.
d) 2,80 atm.
 7. Um balão fechado contém 1,5 · 1022 moléculas de 
CO
2
 e 0,15 g de H
2
, nas CNTP. Qual a pressão 
parcial de CO
2
, em atm, nessa mistura?
(Dados: massas molares: H
2
 5 2 g/mol; 
CO
2
 5 44 g/mol.)
a) 0,25
b) 0,75
c) 1,0
d) 0,5
e) 0,2
X
X
X
X
X
L
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 M
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