Nível I

Um motor de automóvel mal regulado, em marcha lenta, pode liberar até $\pu{1 mol}$ de $\ce{CO}$ por minuto na atmosfera.

Assinale a alternativa que mais se aproxima do volume de $\ce{CO}$ emitido por minuto em $\pu{27 \degree C}$ e $\pu{1 atm}$.

Um balão atmosférico está cheio de gás hélio de $\pu{20 \degree C }$ e $\pu{1 atm}$. O volume do balão é $\pu{250 L}$. Quando o balão sobe até uma camada de ar onde a temperatura é $\pu{-30 \degree C}$, o volume se expande até $\pu{800 L}$.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da pressão atmosférica nesse ponto.

Uma amostra de gás metano, $\ce{CH4}$, foi aquecida lentamente na pressão contante de $\pu{0,9 bar}$. O volume do gás foi medido em diferentes temperaturas e um gráfico do volume em função da temperatura foi construído.

A inclinação da reta foi $\pu{2,9e-4 L.K-1}$.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da massa da amostra de metano.

Um cilindro aberto de paredes rígidas contendo gás butano, $\ce{C4H10}$, foi aquecido lentamente de $\pu{27 \degree C}$ até $\pu{127 \degree C}$.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da fração mássica de ar que saiu do recipiente.

O fármaco crisarobina foi isolado de plantas usadas pelos curandeiros da etnia Zuni para tratar doenças de pele. Em $\pu{210 \degree C}$ e $\pu{64 Torr}$, uma amostra do vapor de crisarobina tem densidade $\pu{0,51 g.L-1}$.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da massa molar da crisarobina.

Um composto usado na fabricação de filmes de plástico é composto por $\pu{25}\%$ de $\ce{C}$, $\pu{2}\%$ de $\ce{H}$ e $\pu{73}\%$ de $\ce{Cl}$ em massa. O armazenamento de $\pu{3,5 g}$ do gás do composto em um recipiente de $\pu{750 mL}$, em $\pu{7 \degree C}$, resulta em uma pressão de $\pu{1,1 atm}$.

Assinale a alternativa com a fórmula molecular do composto.

Alguns estudantes que coletavam os gases hidrogênio e oxigênio da eletrólise da água não conseguiram separar os dois gases: $$\ce{ 2 H2O(l) -> 2 H2(g) + O2(g) }$$ A pressão total da mistura seca é $\pu{720 Torr}$.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da pressão parcial de hidrogênio na mistura.

Uma amostra de oxigênio foi coletada sobre água em um balão de $\pu{1 L}$ em $\pu{27 \degree C}$ e $\pu{745 Torr}$ e fica saturada com vapor d’água.

Nesta temperatura, a pressão de vapor da água é $\pu{25 Torr}$.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da massa de gás oxigênio coletada.

Alguns mergulhadores estão explorando um naufrágio e desejam evitar a narcose associada à respiração de nitrogênio sob alta pressão. Eles passaram a usar uma mistura de neônio-oxigênio que contém $\pu{141 g}$ de oxigênio e $\pu{335 g}$ de neônio. A pressão nos tanques de gás é $\pu{50 atm}$.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da pressão parcial de oxigênio nos tanques.

Um aparelho inclui um frasco de $\pu{4 L}$, que contém gás nitrogênio em $\pu{25 \degree C}$ e $\pu{803 kPa}$, unido por uma válvula a um frasco de $\pu{10 L}$ que contém gás argônio em $\pu{25 \degree C}$ e $\pu{47,2 kPa}$. Quando a válvula é aberta, os gases misturam-se.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da pressão total da mistura de gases.

Um balão de $\pu{1 L}$ é preenchido com gás nitrogênio em $\pu{15 \degree C}$ e $\pu{0,5 bar}$. Então, $\pu{0,1 mol}$ de $\ce{O2}$ são adicionados ao balão e os gases se misturam. Em seguida, uma torneira se abre para permitir a saída de $\pu{0,02 mol}$ de moléculas.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da pressão parcial do oxigênio na mistura final.

Uma mistura gasosa é composta por $\pu{80}\%$ de metano, $\ce{CH4}$, $\pu{10}\%$ de etano, $\ce{C2H6}$, $\pu{5}\%$ de propano, $\ce{C3H8}$, e $\pu{5}\%$ de nitrogênio em volume. Todos os átomos de carbono da mistura são convertidos em butadieno, $\ce{C4H6}$.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da massa de $\ce{C4H6}$ formada a partir de $\pu{100 g}$ da mistura gasosa.

Por meio de uma série de etapas enzimáticas do processo de fotossíntese, o dióxido de carbono e a água produzem glicose e oxigênio: $$\ce{ CO2(g) + H2O(l) -> C6H12O6(s) + O2(g) }$$ Assinale a alternativa que mais se aproxima do volume de $\ce{CO2}$, ajustado para $\pu{25 \degree C}$ e $\pu{1 atm}$, para produzir $\pu{1 g}$ de glicose.

Os airbags de automóveis contém cristais de azida de sódio, $\ce{NaN3}$, que, durante uma colisão, decompõem-se rapidamente para dar gás nitrogênio e o metal sódio: $$\ce{ 2 NaN3(s) -> 2 Na(s) + 3 N2(g) }$$ O gás nitrogênio liberado no processo infla instantaneamente o airbag.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da massa de azida de sódio necessária para gerar gás nitrogênio suficiente para encher um airbag de $\pu{57 L}$, em $\pu{1,37 atm}$ e $\pu{25 \degree C}$.

A nitroglicerina é um líquido sensível ao choque, que detona conforme a equação: $$\ce{ C3H5(NO3)3(l) -> N2(g) + H2O(g) + CO2(g) + O2(g) }$$ Assinale a alternativa que mais se aproxima do volume total de gases produzido, em $\pu{88,5 kPa}$ e $\pu{175 \degree C}$, na detonação de $\pu{454 g}$ de nitroglicerina.

Uma amostra de $\pu{500 mg}$ de sódio metálico foi colocada em um balão contendo água em um dia em que a pressão atmosférica era $\pu{758 Torr}$. O sódio reagiu completamente com a água para produzir $\pu{137 mL}$ de uma mistura de gás hidrogênio e vapor d’água a $\pu{24 \degree C}$.

Nesta temperatura, a pressão parcial da água é $\pu{24 Torr}$.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da pureza da amostra de sódio.

Uma amostra de $\pu{1,26 g}$ de nitropenta, $\ce{C5H8N4O12}$, um explosivo plástico, é detonada num vaso fechado resistente de $\pu{50 mL}$, pressurizado com quantidade estequiométrica de oxigênio puro a $\pu{300 K}$.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da pressão inicial dos gases no vaso.

A nitrotriazolona, NTO, $\ce{C2H2N4O3}$, vem sendo testada como uma nova e mais segura alternativa ao TNT como material energético em sistemas de armas.

Assinale a alternativa que mais se aproxima do volume de ar necessário para a combustão completa de $\pu{13 g}$ de NTO em $\pu{25 \degree C }$ e $\pu{1 atm}$.

Um cilindro com $\pu{10 mL}$ de um hidrocarboneto foi conectado a outro cilindro contendo $\pu{350 mL}$ de ar sob as mesmas condições de temperatura e pressão. A reação de combustão foi iniciada por uma descarga elétrica.

Ao final da reação, o vapor de água foi liquefeito, diminuindo o volume de gás para $\pu{345 mL}$. Em seguida, a mistura foi passado por um leito de $\ce{NaOH}$ e o volume de gás diminui para $\ce{325 mL}$. Todo processo ocorreu em temperatura constante.

Assinale a alternativa com a fórmula empírica do hidrocarboneto.

Uma mistura gasosa é composta por monóxido de carbono, $\ce{CO}$, metano, $\ce{CH4}$, e propano, $\ce{C3H8}$. Quando de $\pu{50 mL}$ dessa mistura foram queimados com excesso de oxigênio, $\pu{70 mL}$ de dióxido de carbono foram produzidos.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da fração de propano na amostra.

Um balão de $\pu{5 L}$ foi evacuado e $\pu{44 g}$ de $\ce{N2O4}$ foram admitidos em $\pu{-196 \degree C}$ (nessa temperatura, este composto é um sólido incolor). A amostra foi aquecida até $\pu{25 \degree C}$ e, no processo, o $\ce{N2O4}$ se vaporiza e se dissocia parcialmente para formar o gás $\ce{NO2}$. A pressão cresce lentamente e se estabiliza em $\pu{3 atm}$.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da fração molar de $\ce{N2O4}$ quando a pressão se estabiliza.

Considere um recipiente de paredes reforçadas com um dissecante granulado no fundo. Nesse recipiente, previamente evacuado, introduz-se $\pu{0,7 atm}$ de uma mistura de hidrogênio e argônio a $\pu{20 \degree C}$. Excesso de oxigênio é adicionado à mistura até que a pressão passe ao valor de $\pu{1 atm}$. A reação se completa e a mistura é resfriada até $\pu{20 \degree C}$, sendo a pressão final de $\pu{0,85 atm}$.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da fração molar de hidrogênio na mistura inicial.

Um químico pesou $\pu{5,14 g}$ de uma mistura de óxido de bário, $\ce{BaO}$, e óxido de cálcio, $\ce{CaO}$ é colocada em um recipiente de $\pu{1,5 L}$ contendo $\ce{CO2}$ em $\pu{30 \degree C}$ e $\pu{750 Torr}$. Ocorrem as reações: $$\begin{aligned} \ce{ BaO(s) + CO2(g) &-> BaCO3(s) } \\ \ce{ CaO(s) + CO2(g) &-> CaCO3(s) } \end{aligned}$$ Ao final da reação, a pressão de $\ce{CO2}$ no recipiente era $\pu{230 Torr}$.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da fração mássica de $\ce{CaO}$ na mistura inicial.

Um reator fechado de $\pu{112 L}$ contendo gás oxigênio em CNTP foi alimentado com $\pu{60 g}$ de grafite. A reação de combustão foi iniciada e o grafite foi integralmente queimado, formando uma mistura de $\ce{CO}$ e $\ce{CO2}$. A temperatura é mantida constante e a pressão aumenta em $20\%$ ao final do processo.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da pressão parcial de gás carbônico no reator após a reação.

Um hidrocarboneto foi queimado em um reator fechado. Os gases da exaustão foram coletados em um vaso $\pu{375 K}$, atingindo a pressão de $\pu{1,51 atm}$ com densidade de $\pu{1,391 g.L-1}$.

Assinale a alternativa com a fórmula molecular do composto.

Uma mistura equimolar dos gases $\ce{SO2}$ e $\ce{O2}$, com certa quantidade de $\ce{He}$ é carregada em um cilindro equipado com um pistão. A densidade da mistura é $\pu{2 g.L-1}$ em $\pu{0 \degree C}$ e $\pu{1 atm}$. O $\ce{SO2}$ reage completamente com $\ce{O2}$ para formar $\ce{SO3}$.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da densidade da mistura gasosa ao final da reação.

O eugenol, composto responsável pelo odor do cravo-da-índia, foi analisado em laboratório:

• Uma amostra de $\pu{115 mg}$ de foi colocada em um balão evacuado de volume $\pu{500 mL}$, em $\pu{280 \degree C}$. A pressão exercida pelo eugenol no balão, nessas condições, foi $\pu{48 Torr}$.

• A análise por combustão de uma amostra de $\pu{18,8 mg}$ formou $\pu{50 mg}$ de dióxido de carbono e $\pu{12,4 mg}$ de água.

Determine a fórmula molecular do eugenol.

Uma mistura gasosa é formada por oxigênio, dióxido de enxofre e trióxido de enxofre. A mistura apresenta $25\%$ em massa e $25\%$ em volume de dióxido de enxofre.

A mistura é passada por um leito catalítico de pentóxido de vanádio, convertendo $60\%$ do $\ce{SO2}$ em $\ce{SO3}$. Um cilindro contendo $\pu{1 m3}$ da mistura resultante em CNTP é posto para reagir com água: $$\ce{ SO3(g) + H2O(l) -> H2SO4(g) }$$ Todo trióxido de enxofre foi convertido em ácido sulfúrico.

1. Determine a fração mássica de $\ce{SO3}$ na mistura gasosa inicial.

2. Determine a densidade da mistura gasosa.

3. Determine a massa de ácido sulfúrico puro obtida.

Um composto leva $\pu{2,7}$ vezes mais tempo para efundir por uma rolha porosa do que a mesma quantidade de $\ce{XeF2}$ nas mesmas condições.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da massa molar do composto.

Um hidrocarboneto de fórmula empírica $\ce{C2H3}$ levou $\pu{349 s}$ para efundir por uma rolha porosa. Nas mesmas condições de temperatura e pressão, são necessários $\pu{210 s}$ para que ocorra a efusão da mesma quantidade de átomos de argônio.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da fórmula molecular do hidrocarboneto.

Em um estudo sobre a turbulência causada pelas turbinas de aviões a jato, a raiz quadrada das velocidades quadráticas médias das moléculas de nitrogênio em um túnel de vento era $\pu{495 m.s-1}$.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da temperatura no interior do túnel.

Considere um tubo de $\pu{30 cm}$ de comprimento onde em uma ponta é colocado um algodão com uma solução de ácido clorídrico e na outra é colocado um algodão com uma solução de hidróxido de amônio. Um aerossol branco é formado no interior do tubo segundo a reação: $$\ce{ NH3(g) + HCl(g) -> NH4Cl(s) }$$

Assinale a alternativa que mais se aproxima da distância entre o aerossol branco e o algodão com amônia.

Considere a distribuição de velocidades do $\ce{He}$, $\ce{Ne}$ e $\ce{Ar}$.

Assinale a alternativa com os gases $\ce{A}$, $\ce{B}$, $\ce{C}$, respectivamente.

Considere a distribuição de velocidades de três amostras de hélio em $\pu{300 K}$, $\ce{900 K}$ e $\ce{1800 K}$.

Assinale a alternativa com a temperatura das amostras $\ce{A}$, $\ce{B}$, $\ce{C}$, respectivamente.

Suponha que $\pu{0,473 g}$ de um gás desconhecido, que ocupa $\pu{200 mL}$ em $\pu{1,81 atm}$ e $\pu{25 \degree C}$, foi analisado. A composição obtida foi de $\pu{0,414 g}$ de nitrogênio e $\pu{0,0591 g}$ de hidrogênio.

Em um experimento, $\pu{0,35 mmol}$ de $\ce{NH3}$ efunde por uma pequena abertura de uma aparelhagem de vidro em $\pu{15 min}$ em $\pu{200 \degree C}$.

1. Determine a fórmula molecular do composto.

2. Determine a quantidade do composto que irá efundir pela mesma abertura da aparelhagem de vidro em $\pu{25 min}$ em $\pu{200 \degree C}$.

Um composto orgânico foi analisado em laboratório:

• A análise elementar revelou que essa substância é formada possivelmente por carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio.

• A análise por combustão de uma amostra de $\pu{58 mg}$ formou $\pu{88 mg}$ de dióxido de carbono e $\pu{36 mg}$ de água.

• A análise para nitrogênio de uma amostra de $\ce{87 mg}$ do composto produziu $\pu{33,6 mL}$ de amônia em CNTP.

• A taxa de efusão desse composto por uma pequena abertura de uma aparelhagem de vidro $\pu{17,6 mL.min-1}$. A taxa de efusão do argônio em condições idênticas foi de $\pu{30 mL.min-1}$.

Determine a fórmula molecular do composto.