Exercícios sobre volume molar
(PUC-MG) Sob condições apropriadas, gás acetileno (C2H2(g)) e ácido clorídrico reagem para formar cloreto de vinila, C2H3Cl(g). Essa substância é usada para produzir policloreto de vinila (P.V.C.) – plástico – e foi considerada recentemente carcinogênica. A reação na formação do C2H3Cl pode ser representada pela equação:
C2H2(g) + 1 HCl(aq) → C2H3Cl(g)
Quando se obtêm 2 mol de cloreto de vinila, o volume de gás acetileno consumido, nas CNTP (0ºC e 1 atm), é igual a:
a) 11,2 L
b) 22,4 L
c) 33,6 L
d) 44,8 L
e) 89,2 L
Alternativa “d”.
Nesse caso temos todos os gases nas mesmas condições de temperatura e pressão. Visto que estão nas CNTP, 1 mol de qualquer gás ocupa o volume de 22,4 L (volume molar). Então podemos fazer a seguinte relação:
1 C2H2 + 1 HCl → 1 C2H3Cl
1 mol –------- 22,4 L
2 mol –------- V
V = 44,8 L.
A reação de combustão completa da acetona pode ser representada pela seguinte equação:
C3H6O(v) + O2(g) → CO2(g) + H2O(v)
Considere essa reação feita sob pressão de 100 000 Pa e na temperatura de 17 ºC e calcule o volume de gás carbônico, CO2(g), obtido na queima completa de 3,0 . 1026 moléculas de propanona, C3H6O(v).
a) 22,4 L.
b) 21,93 L.
c) 650,32 L.
d) 25 L.
e) 36180 L
Alternativa “e”.
Depois de balanceada, a equação fica assim:
1 C3H6O(v) + 4 O2(g) → 3 CO2(g) + 3 H2O(v)
Cálculo do volume molar:
Pinicial . Vinicial = Pifinal . Vifinal
Tinicial Tiinal
100 000 . 22,71 = 100 000 . Vifinal
273,15 290,15
Vifinal = 100 000 . 22,71 . 290,15
100 000 . 273,15
Vifinal = 24,12 L (volume molar)
1 . 6,02 . 1023 de C3H6O(v) --------- 3 . 24,12 L de CO2(g)
3,01 . 1026 de C3H6O(v) ------------- x
x = 3 . 21,93 . 3,01 . 1026
1 . 6,02 . 1023
x = 36180 L de CO2(g)
(FEI-SP) Nas condições normais de pressão e temperatura (CNTP), o volume ocupado por 10 g de monóxido de carbono (CO) é de: (Dados: C = 12 u, O = 16 u, volume molar = 22,4 L).
a) 6,0 L
b) 8,0 L
c) 9,0 L
d) 10 L
e) 12 L
Alternativa “b”.
Dados nas CNTP:
P = 1 atm;
T = 273 K;
m = 10 g;
R = 0,082 atm . L . mol-1
V = ?
Basta aplicar na equação de Clapeyron:
P . V = n . R . T
(n = m/M)
P . V = m . R . T
M
V = m . R . T
M . P
V = (10 g) . (0,082 atm . L . mol-1) . (273 K)
(28 g . mol-1) . (1 atm)
V ≈ 8,0 L
O gás oxigênio (O2), quando submetido a faíscas elétricas, é transformado em gás ozônio (O3), de acordo com a equação:
3 O2(g) → 2 O3(g)
Se submetermos 60 L de O2 a esse processo, obteremos qual volume de O3 nas CNTP?
a) 60 L.
b) 40 L.
c) 30 L.
d) 20 L.
e) 10 L.
Alternativa “b”.
O volume molar dos gases nas CNTP é igual a 22,4 L/mol.
Assim, temos:
3 O2(g) → 2 O3(g)
3 mol de O2(g) . 22,4 L ------2 mol de O3(g) . 22,4 L
60 L ------------------------- x
67,2 L de O2(g) ------ 44,8 L de O3(g)
60 L ------------------------- x
x = 60 . 44,8
67,2
x = 40 L de O3(g)
