Dos três estados da matéria, o estado gasoso é o que exibe as propriedades mais simples, sendo o mais fácil de ser
entendido. Um gás é definido como uma substância que se expande espontaneamente para preencher completamente
seu recipiente de maneira uniforme. Sobre os gases, analise as afirmativas a seguir.

I. 0,157 g de um certo gás coletado sobre água ocupa um volume de 135 mL a 25°C e 745 mmHg. A 25°C a pressão de
vapor da água é 23,76 mmHg. Considerando o comportamento ideal, a massa molecular do gás é 30,0 g/mol.

II. A energia cinética média de todas as moléculas é proporcional à temperatura absoluta.

lII. A velocidade de efusão de um gás desconhecido X através de um orifício de agulha é 0,279 vezes a velocidade de
efusão do gás hidrogênio através do mesmo orifício, ambos os gases nas mesmas condições de temperatura e
pressão. A massa molecular de X é 52.

Está(ão) correta(s) apenas a(s) afirmativa(s)

Question

Dos três estados da matéria, o estado gasoso é o que exibe as propriedades mais simples, sendo o mais fácil de ser
entendido. Um gás é definido como uma substância que se expande espontaneamente para preencher completamente
seu recipiente de maneira uniforme. Sobre os gases, analise as afirmativas a seguir.

I. 0,157 g de um certo gás coletado sobre água ocupa um volume de 135 mL a 25°C e 745 mmHg. A 25°C a pressão de
vapor da água é 23,76 mmHg. Considerando o comportamento ideal, a massa molecular do gás é 30,0 g/mol.

II. A energia cinética média de todas as moléculas é proporcional à temperatura absoluta.

lII. A velocidade de efusão de um gás desconhecido X através de um orifício de agulha é 0,279 vezes a velocidade de
efusão do gás hidrogênio através do mesmo orifício, ambos os gases nas mesmas condições de temperatura e
pressão. A massa molecular de X é 52.

Está(ão) correta(s) apenas a(s) afirmativa(s) Alternativa A: III. Ou Alternativa B: I e II. Ou Alternativa C: I e III. Ou Alternativa D: II e III.

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Alternativa [B] I e II. Vamos analisar a questão proposta com clareza, destacando os conceitos fundamentais de gases segundo a teoria cinética dos gases e as leis envolvidas. A alternativa correta é a B - I e II.

Explicação do Tema Central:
O tema central da questão gira em torno das propriedades dos gases, comportamento ideal e conceitos da teoria cinética dos gases. Este tema é relevante pois os gases são uma parte fundamental da química física e suas propriedades afetam diversas aplicações práticas, da engenharia à meteorologia.

Resumo Teórico:
1. Comportamento dos Gases: Os gases ideais seguem a equação de estado PV=nRT, que relaciona pressão (P), volume (V), número de mols (n), constante dos gases (R) e temperatura (T). Pressão parcial, como a exercida pela água, deve ser subtraída da pressão total para encontrar a pressão do gás seco.
2. Energia Cinética: Segundo a teoria cinética, a energia cinética média das moléculas de um gás é diretamente proporcional à temperatura absoluta (em Kelvin). Isso implica que, ao aumentar a temperatura, as moléculas se movem mais rápido.

Justificativa da Alternativa Correta (B - I e II):
I. Para determinar a massa molecular do gás, subtraímos a pressão de vapor da água da pressão total: 745 mmHg - 23,76 mmHg = 721,24 mmHg. Convertendo para atm (1 atm = 760 mmHg), temos: 721,24 mmHg = 0,949 atm. Aplicando a equação dos gases ideais e convertendo volumes para L (135 mL = 0,135 L), a massa molecular é calculada corretamente como 30,0 g/mol.
II. A energia cinética média sendo proporcional à temperatura é um princípio fundamental da teoria cinética dos gases e está correta.

Análise das Alternativas Incorretas:
III. A relação entre as velocidades de efusão dos gases é dada pela Lei de Graham, que afirma que a razão das velocidades de efusão é inversamente proporcional à raiz quadrada das suas massas molares. Se a velocidade de efusão do gás X é 0,279 vezes a do hidrogênio (massa molar de 2 g/mol), a massa molar de X deveria ser calculada como 52 g/mol, mas o cálculo revela um resultado inconsistente com 52, o que invalida a afirmativa.

Portanto, a alternativa correta é B - I e II.

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