Estudo dos Gases

01. (Enem PPL 2012) Apaixonada por culinária e química, uma chefe de cozinha calculou que, para promover o crescimento adequado da massa durante o cozimento de um bolo a 180 ºC (453 K) e 1,00 atm, ela precisaria utilizar uma quantidade de fermento químico suficiente para produzir um volume de gás igual a 4,00 L. Com esse objetivo, ela escolheu utilizar o bicarbonato de amônio, um composto que, sob aquecimento, degrada-se em três gases distintos, que são os responsáveis pelo crescimento da massa. A decomposição do bicarbonato de amônio ocorre conforme a equação química apresentada e, nas condições do cozimento, seu rendimento é de 80%.

NH₄HCO₃ (s) → NH₃ (g) + CO₂ (g) + H₂O (g)

Considere que a mistura dos gases se comporta como gás ideal nas condições de cozimento utilizadas pela chefe.

Dados: Massa molar do NH₄HCO₃ = 79 g . mol^–1 e R = 0,082 atm . L . mol^–1. K^–1.

A massa, em grama, de bicarbonato de amônio que ela deve utilizar é mais próxima de

1. 2,3 g.
2. 3,5 g.
3. 5,9 g.
4. 6,8 g.
5. 8,9 g.

02. (Enem 2010) Sob pressão normal (ao nível do mar), a água entra em ebulição à temperatura de 100 ºC. Tendo por base essa informação, um garoto residente em uma cidade litorânea fez a seguinte experiência:

• Colocou uma caneca metálica contendo água no fogareiro do fogão de sua casa.

• Quando a água começou a ferver, encostou cuidadosamente a extremidade mais estreita de uma seringa de injeção, desprovida de agulha, na superfície do líquido e, erguendo o êmbolo da seringa, aspirou certa quantidade de água para seu interior, tapando-a em seguida.

• Verificando após alguns instantes que a água da seringa havia parado de ferver, ele ergueu o êmbolo da seringa, constatando, intrigado, que a água voltou a ferver após um pequeno deslocamento do êmbolo.

Considerando o procedimento anterior, a água volta a ferver porque esse deslocamento

1. permite a entrada de calor do ambiente externo para o interior da seringa.
2. provoca, por atrito, um aquecimento da água contida na seringa.
3. produz um aumento de volume que aumenta o ponto de ebulição da água.
4. proporciona uma queda de pressão no interior da seringa que diminui o ponto de ebulição da água.
5. possibilita uma diminuição da densidade da água que facilita sua ebulição.

03. (Enem 2018) Usando um densímetro cuja menor divisão da escala, isto é, a diferença entre duas marcações consecutivas, é de 5,0 x 10–2 g cm–3, um estudante realizou um teste de densidade: colocou este instrumento na água pura e observou que ele atingiu o repouso na posição mostrada.

Em dois outros recipientes A e B contendo 2 litros de água pura, em cada um, ele adicionou 100 g e 200 g de NaCl, respectivamente. Quando o cloreto de sódio é adicionado à água pura ocorre sua dissociação formando os íons Na+ e Cl–.

Considere que esses íons ocupam os espaços intermoleculares na solução.

Nestes recipientes, a posição de equilíbrio do densímetro está representada em:

04. (Enem PPL 2013) Industrialmente é possível separar os componentes do ar, utilizando-se uma coluna de fracionamento. Com este processo, obtêm-se gases como: oxigênio (O2), nitrogênio (N2) e argônio (Ar).

Nesse processo o ar é comprimido e se liquefaz; em seguida ele é expandido, volta ao estado gasoso e seus componentes se separam um a um.

A ordem de separação dos gases na coluna de fracionamento está baseada em qual propriedade da matéria?

1. Na densidade dos gases, ou seja, o menos denso separa-se primeiro.
2. Na pressão parcial dos gases, ou seja, o gás com menor pressão parcial separa-se primeiro.
3. Na capacidade térmica dos gases, ou seja, o gás que mais absorve calor separa-se primeiro.
4. Na condutividade térmica dos gases, ou seja, o gás que mais rápido absorve calor separa-se primeiro.
5. Na temperatura de ebulição dos gases, ou seja, o gás com menor temperatura de ebulição separa-se primeiro.

05. (Enem PPL 2010) Às vezes, ao abrir um refrigerante, percebe-se que uma parte do produto vaza rapidamente pela extremidade do recipiente. A explicação para esse fato está relacionada à perturbação do equilíbrio químico existente entre alguns dos ingredientes do produto, de acordo com a equação:

A alteração do equilíbrio anterior, relacionada ao vazamento do refrigerante nas condições descritas, tem como consequência a

1. liberação de CO2 para o ambiente.
2. elevação da temperatura do recipiente.
3. elevação da pressão interna no recipiente.
4. elevação da concentração de CO2 no líquido.
5. formação de uma quantidade significativa de H2O.

06. (Enem PPL 2012) O polímero PET (tereftalato de polietileno), material presente em diversas embalagens descartáveis, pode levar centenas de anos para ser degradado e seu processo de reciclagem requer um grande aporte energético. Nesse contexto, uma técnica que visa baratear o processo foi implementada recentemente. Trata-se do aquecimento de uma mistura de plásticos em um reator, a 700 °C e 34 atm, que promove a quebra das ligações químicas entre átomos de hidrogênio e carbono na cadeia do polímero, produzindo gás hidrogênio e compostos de carbono que podem ser transformados em microesferas para serem usadas em tintas, lubrificantes, pneus, dentre outros produtos.

Considerando o processo de reciclagem do PET, para tratar 1 000 g desse polímero, com rendimento de 100%, o volume de gás hidrogênio liberado, nas condições apresentadas, encontra-se no intervalo entre

Dados: Constante dos gases R = 0,082 L atm/mol K; Massa molar do monômero do PET = 192 g/mol; Equação de estado dos gases ideais: PV = nRT

1. 0 e 20 litros.
2. 20 e 40 litros.
3. 40 e 60 litros.
4. 60 e 80 litros.
5. 80 e 100 litros.

07. (Enem PPL 2022) Os airbags de segurança dos automóveis são acionados com o impacto, que envia um sinal elétrico para o dispositivo e inicia a reação explosiva do trinitreto de sódio (NaN3), produzindo sódio metálico e nitrogênio molecular, conforme a equação:

2 NaN3 (s) → 2 Na (s) + 3 N2 (g)

O gás produzido tem função de inflar o airbag. Esse tipo de dispositivo contém, aproximadamente, 100 g de NaN3.

Considere: PV = nRT; P = 1 atm; T = 25 °C;

R = 0,0821 L · atm/K · mol; 0 °C = 273 K

Massas molares: NaN3 = 65 g/mol; N2 = 28 g/mol; Na 23 g/mol

Nesse dispositivo, o volume de gás produzido, em litro, é

1. 4,7.
2. 9,4.
3. 18,8.
4. 56,5.
5. 113,0.

08. (Enem 2023) Existe no comércio um produto antimofo constituído por uma embalagem com tampa perfurada contendo cloreto de cálcio anidro, CaCl2. Uma vez aberto o lacre, essa substância absorve a umidade ambiente, transformando-se em cloreto de cálcio di-hidratado, CaCl2•2H2O.

Considere a massa molar da água igual a 18 g mol^-1, e a massa molar do cloreto de cálcio anidro igual a 111 g mol^-1.

Na hidratação da substância presente no antimofo, o ganho percentual, em massa, é mais próximo de

1. 14%
2. 16%
3. 24%
4. 32%
5. 75%

09. (Enem 2023) De acordo com a Constituição Federal, é competencia dos municípios o gerenciamento dos serviços de limpeza e coleta dos resíduos urbanos (lixo). No entanto, há relatos de que parte desse lixo acaba sendo incinerado, liberando substâncias tóxicas para o ambiente e causando acidentes por explosões, principalmente quando ocorre a incineração de frascos de aerossóis (por exemplo: desodorantes, inseticidas e repelentes). A temperatura elevada provoca a vaporização de todo o conteúdo dentro desse tipo de frasco, aumentando a pressão em seu interior até culminar na explosão da embalagem.

ZVEIBIL, V. Z. et al. Cartilha de limpeza urbana. Disponível em: www.lbam.org.br. Acesso em: 6 jul. 2015 (adaptado).

Suponha um frasco metálico de um aerossol de capacidade igual a 100 mL, contendo 0,1 mol de produtos gasosos à temperatura de 650 °C, no momento da explosão.

Considere R = 0,082 L.atm/mol.K

A pressão, em atm, dentro do frasco, no momento da explosão, é mais próxima de

1. 756.
2. 533.
3. 76.
4. 53.
5. 13.

10. (Enem 2024) O biogás é uma alternativa energética muito importante, pois, além de reduzir a dependência por combustíveis fósseis, sua obtenção pode ser realizada a partir de resíduos da produção agroindustrial. Considere que o biogás produzido em um empreendimento de suinocultura contém 70% em volume de metano (massa molar 16 g/mol; volume molar 22 L/mol). Ele será utilizado para geração de energia em substituição ao etanol (massa molar 46 g/mol) em um gerador no qual 1 m³ de biogás de origem suína substitui 0,59 L de etanol anidro (densidade 0,78 g/mL).

Nessas condições, a massa de metano necessária para substituir 10 mol de etanol na produção de energia é mais próxima de

1. 300 g.
2. 400 g.
3. 510 g.
4. 590 g.
5. 720 g.

11. (Enem PPL 2017) A absorção e o transporte de substâncias tóxicas em sistemas vivos dependem da facilidade com que estas se difundem através das membranas das células. Por apresentar propriedades químicas similares, testes laboratoriais empregam o octan-1-ol como modelo da atividade das membranas. A substância a ser testada é adicionada a uma mistura bifásica do octan-1-ol com agua, que e agitada e, ao final, é medido o coeficiente de partição octan-1-ol:agua (Koa):

em que Coct e a concentração da substância na fase do octan-1-ol, e Ca a concentração da substância na fase aquosa.

Foram avaliados cinco poluentes de sistemas aquáticos: benzeno, butano, eter dietíIico, fluorobutano e metanol.

O poluente que apresentou Koa tendendo a zero é o

1. éterdietílico.
2. fluorobutano.
3. benzeno.
4. metanol.
5. butano.

12. (Enem PPL 2016) A energia nuclear é uma alternativa aos combustíveis fósseis que, se não gerenciada de forma correta, pode causar impactos ambientais graves. O princípio da geração dessa energia pode se basear na reação de fissão controlada do urânio por bombardeio de nêutrons, como ilustrado:

235U + n → 95Sr + 139Xe + 2 n + energia

Um grande risco decorre da geração do chamado lixo atômico, que exige condições muito rígidas de tratamento e armazenamento para evitar vazamentos para o meio ambiente. Esse lixo é prejudicial, pois

1. favorece a ploriferação de microrganismos termófilos.
2. produz nêutrons livres que ionizam o ar, tornando-o condutor.
3. libera gases que alteram a composição da atmosfera terrestre.
4. acentua o efeito estufa decorrente do calor produzido na fissão.
5. emite radiação capaz de provocar danos à saúde dos seres vivos.

13. (Enem 2016 - 3.ª Aplicação) Atualmente, soldados em campo, seja em treinamento ou em combate, podem aquecer suas refeições, prontas e embaladas em bolsas plásticas, utilizando aquecedores químicos, sem precisar fazer fogo. Dentro dessas bolsas existe magnésio metálico em pó e, quando o soldado quer aquecer a comida, ele coloca água dentro da bolsa, promovendo a reação descrita pela equação química:

Mg (s) + 2 H2O (l) → Mg(OH)2 (S) + H2 (g) + 350 kJ

O aquecimento dentro da bolsa ocorre por causa da

1. redução sofrida pelo oxigênio, que é uma reação exotérmica.
2. oxidação sofrida pelo magnésio, que é uma reação exotérmica.
3. redução sofrida pelo magnésio, que é uma reação endotérmica.
4. oxidação sofrida pelo hidrogênio, que é uma reação exotérmica.
5. redução sofrida pelo hidrogênio, que é uma reação endotérmica.