Questão 8615
(UFPE 2013 - Adaptado) O metano (CH4, massa molar 16 g mol–1) é considerado um gás estufa, pois pode contribuir para aumentar a temperatura da atmosfera, que, por sua vez, é composta praticamente por 75% em massa de dinitrogênio (N2, massa molar 28 g mol–1) e 25% em massa de dioxigênio (O2, massa molar 32 g mol–1). Considerando gases ideais na mesma temperatura, analise as proposições a seguir.
(___) A uma mesma pressão, 16 g de CH4 ocupa o mesmo volume que 28 g de N2.
(___) Na atmosfera, a pressão parcial de N2 é três vezes menor que a pressão parcial de O2.
(___) Num recipiente com volume constante contendo a mesma massa de CH4 e de O2, a pressão parcial de CH4 é duas vezes maior que a pressão parcial de O2.
(___) A energia cinética média de um mol de N2 é menor que a de um mol de O2.
(___) Um mol de CH4 tem vezes mais energia potencial que um mol de N2.
V – F – V – F – F.
F – V – V – F – F.
V – F – V – V – F.
V – F – F – F – F.
F – F – V – F – V.
Gabarito:
V – F – V – F – F.
Resolução:
Vamos aos itens.
I) (V) A uma mesma pressão, 16 g de CH4 ocupa o mesmo volume que 28 g de N2.
Vemos que a MM do metano é 16g/mol e a do nitrogênio é 28 g/mol. Logo, temos 1 mol de cada gás.
Como a pressão e a temperatura são as mesmas, temos, por PV = nRT, que os volumes ocupados por ambos os gases são iguais.
II) (F) Na atmosfera, a pressão parcial de N2 é três vezes menor que a pressão parcial de O2.
Note que o enunciado fala de porcentagem em MASSA e não em mols. Logo, o cálculo das pressões parciais não é tão direto assim.
Se tomarmos um volume V com 100g de atmosfera, teremos 75 g de e 25 g de
.
Por PV = nRT, vem:
Vê-se, portanto, que a afirmativa do item é falsa.
III) (V) Num recipiente com volume constante contendo a mesma massa de CH4 e de O2, a pressão parcial de CH4 é duas vezes maior que a pressão parcial de O2.
Por PV = nRT, temos:
Logo, temos que a pressão parcial do metano é 2 vezes maior que a do oxigênio.
IV) (F) A energia cinética média de um mol de N2 é menor que a de um mol de O2.
A energia cinética média de um gás é dada pela expressão:
Ecm = 3nRT/2
Sendo assim, considerando 1 mol de N2 e 1 mol de O2, na mesma temperatura eles terão a mesma energia cinética média:
Ecm(O2) = Ecm(N2) = 3RT/2
(a energia cinética média de um gás depende apenas do número de mol de gás e da sua temperatura)
V) (F) Um mol de CH4 tem vezes mais energia potencial que um mol de N2.
Quando falamos de gases ideias, não se considera a existência de energias potenciais, apenas de energia cinética. As energias potenciais são contantes ou nulas.
Portanto, resposta correta: A.