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Exercícios sobre difusão e efusão dos gases

Esta lista de exercícios visa avaliar seus conhecimentos sobre os cálculos que envolvem a difusão e a efusão, a partir de situações com esses fenômenos gasosos.

Questão 1

Um reservatório de uma empresa especializada em gases contém o gás hidrogênio a uma pressão P e uma temperatura T. Sabe-se que esse reservatório apresenta uma perda por difusão de 6,0 . 104 moléculas por segundo. Quando comparado a outro reservatório da empresa contendo o gás oxigênio, nas mesmas condições de pressão e temperatura, podemos dizer que ele perderá o mesmo número de moléculas em qual tempo? (Dados: H = 1 g/mol; O = 16 g/mol)

a) 10 s

b) 4 s

c) 6 s

d) 2 s

e) 8 s

 

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Questão 2

A velocidade de efusão do gás hélio é igual a 6,75 km/min, em determinadas condições de pressão e temperatura. Nas mesmas condições, qual será a velocidade de efusão do gás oxigênio em km/h? (Dados: He = 2 g/mol; O = 16 g/mol)

a) 1,7865 km/h

b) 1,6875 km/h

c) 101,25 km/h

d) 102,15 km/h

e) 7,65 km/h

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Questão 3

(Mackenzie-SP) Dois recipientes separados, iguais, contendo, respectivamente, moléculas de hélio e dióxido de enxofre, nas mesmas condições de pressão e temperatura, possuem orifício por onde os gases escapam. Se a velocidade de efusão do hélio é de 6,0 . 103 km/h, então, a velocidade de efusão: (Dados: He=4; S=32; O=16).

a) do dióxido de enxofre é quatro vezes maior que a do hélio.

b) do hélio é oito vezes maior que a do dióxido de enxofre.

c) dos dois gases é igual.

d) do dióxido de enxofre é 1,5 . 103 km/h.

e) do hélio é dezesseis vezes menor que a do dióxido de enxofre.

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Questão 4

(F.C. Chagas-BA) Metano começa a escapar por um pequeno orifício com a velocidade de 36 mililitros por minuto. Se o mesmo recipiente, nas mesmas condições, contivesse brometo de hidrogênio, qual seria a velocidade inicial de escape pelo mesmo orifício?

Dados: H=1; C=12; Br=80.

a) (4 . 36)/9 mililitros por minuto

b) (16 . 36)/81 mililitros por minuto

c) 9 / (36 . 4) mililitros por minuto

d) 81/(16 . 36) mililitros por minuto

e) (4 . 6)/9 mililitros por minuto

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Respostas

Resposta Questão 1

Letra b). Dados fornecidos pelo exercício:

  • Moléculas perdidas de hidrogênio = 6.104 a cada segundo
  • Tempo necessário para o reservatório com oxigênio perder 6.104 moléculas = ?

1º Passo: Calcular a massa molar do gás oxigênio.

Para isso, devemos multiplicar a massa atômica do elemento pela sua quantidade de átomos na fórmula:

Massa molar do O2 = 2.16

Massa molar do O2 = 32 g/mol

2º Passo: Calcular a massa molar do gás hidrogênio.

Para isso, devemos multiplicar a massa atômica do elemento pela sua quantidade de átomos na fórmula:

Massa molar do H2 = 2.1

Massa molar do H2 = 2 g/mol

3º Passo: Determinar a velocidade de efusão do gás oxigênio.

Para isso, devemos utilizar os valores fornecidos na fórmula para cálculo da velocidade de efusão:

4º Passo: Determinar o tempo necessário para sair do reservatório com gás oxigênio o mesmo número de moléculas que saíram do reservatório com gás hidrogênio.

Para isso, basta utilizar a seguinte regra de três:

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Resposta Questão 2

Letra c). Dados fornecidos pelo exercício:

  • Velocidade de efusão do gás hélio (He) = 6,75 km/min;
  • Massa molar do gás hélio (He) = 4 g/mol;
  • Velocidade de efusão do gás oxigênio (O2) = ? km/h.

1º Passo: Calcular a massa molar do gás oxigênio.

Para isso, devemos multiplicar a massa atômica do elemento pela sua quantidade de átomos na fórmula:

Massa molar do O2 = 2.16

Massa molar do O2 = 32 g/mol

2º Passo: Determinar a velocidade de efusão do gás oxigênio.

Para isso, devemos utilizar os valores fornecidos na fórmula para cálculo da velocidade de efusão:#

3º Passo: Transformar a velocidade de Km/min para Km/h.

Para isso, basta utilizar a seguinte regra de três:

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Resposta Questão 3

Letra d). Dados fornecidos pelo exercício:

  • Velocidade de efusão do gás hélio (He) = 6,0 . 103 km/h
  • Massa molar do gás hélio (He) = 4 g/mol
  • Velocidade de efusão do gás dióxido de enxofre (SO2) = ? km/h

1º Passo: Calcular a massa molar do dióxido de enxofre.

Para isso, devemos multiplicar a massa atômica do elemento pela sua quantidade de átomos na fórmula e, em seguida, somar os resultados:

Massa molar do SO2 = 1.32 + 2.16

Massa molar do SO2 = 32 + 32

Massa molar do SO2 = 64 g/mol

2º Passo: Determinar a velocidade de efusão do dióxido de enxofre.

Para isso, devemos utilizar os valores fornecidos na fórmula para cálculo da velocidade de efusão:

3º Passo: Encontrar a proporção de quantas vezes a velocidade do gás hélio é maior que a velocidade do gás dióxido de enxofre.

Para isso, basta dividir a velocidade de efusão do hélio pela velocidade de difusão do dióxido de enxofre:

Portanto, a velocidade de efusão do hélio é quatro vezes maior que a velocidade de efusão do dióxido de enxofre.

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Resposta Questão 4

Letra a). Dados fornecidos pelo exercício:

  • Velocidade de efusão do gás metano (CH4) = 36 mL/min
  • Velocidade de efusão do gás brometo de hidrogênio (HBr) = ? km/h

1º Passo: Calcular a massa molar do brometo de hidrogênio.

Para isso, devemos multiplicar a massa atômica do elemento pela sua quantidade de átomos na fórmula e, em seguida, somar os resultados:

Massa molar do HBr = 1.1 + 1.80

Massa molar do HBr = 1 + 80

Massa molar do HBr = 81 g/mol

2º Passo: Determinar a velocidade de efusão do brometo de hidrogênio.

Para isso, devemos utilizar os valores fornecidos na fórmula para cálculo da velocidade de efusão:

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