Jonatas Bispo
Resolução de exercícios – Monitoria de Química Geral I
RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS 1º QUEST QUESTÃO ÃO – – O que é regra do octeto? Quantos elétrons um átomo de enxofre deve ganhar para atingir um octeto em seu nível de valência? Se um átomo tem a configuração eletrônica 1s2,2s2,2p3, quantos elét elétrrons ons ele ele dev deve ganha anharr par para ating tingir ir um oct octet eto? o? R – É a tent entativa dos átomo omos em atingir a configuração eletrônica de gás nobre (mais estável). Enxofre necessita de 2 elétrons para atingir seu oct octet eto. o. Um átomo omo com tal confi onfigu gurração ação,, nece necess ssit itaa de 3 elé elétron trons. s.
RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS 2º QUESTÃO – Usando os símbolos de Lewis, faca um diagrama da reação entre átomos de magnésio e oxigênio para formar a substancia iônica MgO. R – Mg (1s2 2s2 2p6 3s2) Mg +
O
Mg2+ +
O (1s2 2s2 2p4)
[
O
] 2-
RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS 3º QUESTÃO – Use o símbolo de Lewis para representar a reação que ocorre entre os átomos de Mg e Br. R – Mg (1s2 2s2 2p6 3s2) Mg + 2 [ Br ]
Br ([Ar]184s23d104p5) Mg2+ + 2 [ Br ]-
RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS 4º QUESTÃO – Ao reagir com cloro, o elemento potássio perde somente um elétron por átomo, ao passo que o cálcio perde dois. Explique esse fato em termos de considerações de energias. R – K Perde um único elétron de valência, enquanto Ca perde dois elétrons para conseguir um octeto completo. A remoção de um elétron dos íons de K+ ou de Ca2+ seria energeticamente desfavorável porque os elétrons mais internos são estabilizados por uma forte atração eletrostática pelo núcleo. Mesmo uma grande energia não é suficiente para promover a remoção de um elétron mais interno.
RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS 5º QUESTÃO – Determine a fórmula química do composto iônico formado entre os seguintes pares de elementos: (a) Al e F; (b) K e S ; (c) MgeN. R – (a) AlF3 ; (b) K2S ; (c) Mg3N2
RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS 6º QUESTÃO – Defina o termo energia de rede. Quais fatores governam a magnitude da energia de rede de um composto iônico. R – Energia de rede é a energia necessária para separar totalmente um mol de composto iônico sólido em seus íons gasosos. A ordem de grandeza da energia de rede depende das ordens de grandeza das cargas dos dois íons, seus raios e o arranjo de íons na rede.
RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS 7º QUESTÃO – A energia de rede de um solido iônico aumenta ou diminui: quando as cargas dos íons aumentam; quando os tamanhos dos íons aumentam? R – A energia de rede aumenta à medida que as cargas nos íons aumentam e a distância entre os íons diminui. Logo, quando os tamanhos dos íons aumentam, aumenta-se também sua distância e diminui-se a energia de rede.
RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS 8º QUESTÃO – Usando uma tabela periódica, ordene as seguintes substâncias de acordo com suas respectivas energia de rede, listandoas em ordem crescente: LiCl, NaBr, RbBr, MgO. R – RbBr < NaBr < LiCl < MgO
RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS 9º QUESTÃO – (a) Qual o significado do termo ligação covalente? (b) de três exemplos de ligação covalente. (c) Uma substancia XY, formada a partir de dois elementos diferentes, entra em ebulição a – 33ºC. É mais provável que XY seja uma substancia covalente ou iônica? Explique. R – (a) Uma ligação covalente é a ligação formada quando dois átomos compartilham um ou mais pares de elétrons. (b) H2O, Cl2, NH3. (c) Covalente. Pois, para entrar em ebulição é necessário a quebra da ligação. Ligações covalentes tem forças intermoleculares mais fracas, logo é necessário uma baixa energia para a quebra.
RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS 10º QUESTÃO – Qual desses elementos é impossível formar ligações covalentes: S, H, K, Ar, Si? Justifique sua escolha. R – O Argônio, por se tratar de um gás nobre e que já possui seu octeto completo, sendo indiferente para formação de ligações covalentes.
RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS 11º QUESTÃO – Qual das seguintes ligações são polares: (a) P-O; (b) SF; (c) Br-Br; (d) O-Cl? Qual e o átomo mais eletronegativo em cada ligação polar? R – As ligações em (a), (b) e (d) são polares. O elemento mais eletronegativo em cada ligação polar é: (a) O (b) F (d) O.
RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS 12º QUESTÃO – Os comprimentos de ligação C-S no dissulfeto de carbono, CS2, são mais curtas do que seria esperado para as ligações simples C-S. Use uma estrutura de Lewis para racionalizar essa observação. R – S C S As ligações C-S em CS2 são ligações duplas, portanto as distâncias das ligações C-S serão mais curtas do que uma distância de ligação simples C-S.
RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS 13º QUESTÃO – Desenhe as estruturas de Lewis para os seguintes compostos: (a) SiH4; (b) CO; (c) SF2 (d) H2SO4 (H esta ligado a O); (e) ClO2-; (f) NH2OH. R –
H (a) H Si H H
(b) C
O
O (c) F S F (d) O S O H O H
RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS CONT. 13º (e) [ O
Cl O ]-
(f) H
N O H H
RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS 14º QUESTÃO – Para cada uma das seguintes moléculas ou íons de enxofre e oxigênio, escreva uma única estrutura de Lewis que obedeça a regra do octeto, e calcule as cargas formais em todos os átomos: (a) SO3; (b) SO32-; (d) SO42-. R – (a) O
S O (b) O S O (c) O O Carga formal = V – ( L + ½ S ) V= Elétrons de valência, L= Elétrons não ligantes, S= Elétrons compartilhados.
RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS 15º QUESTÃO – (a) Escreva uma ou mais estruturas de Lewis apropriadas para o íon nitrito, NO2-. (b) Com qual composto de oxigênio ele é isoeletrônico? (c) Quais comprimentos de ligação você determinaria nas espécies em relação as ligações simples N-O? R – (a) [ O N O ][ O N O ](b) O3 é isoeletrônico com NO2 – ambos têm 18 elétrons de valência. (c) Como cada ligação N—O tem caráter parcial de ligação dupla, o comprimento da ligação N—O em NO2 deve ser menor do que em espécies com ligações simples formais N—O. ↔
RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS 16º QUESTÃO – (a) Use o conceito de ressonância para explicar por que as seis ligações C-C no benzeno são iguais em comprimento. (b) Os comprimentos de ligação C-C no benzeno são mais curtos que os de ligações simples, mas mais longos que os de ligações duplas C=C. Use o modelo de ressonância para explicar essa observação. R – (a) Duas estruturas de Lewis igualmente válidas podem ser feitas para o benzeno. O conceito de ressonância afirma que a verdadeira descrição de ligação é algum híbrido ou mistura das duas estruturas de Lewis. A mistura mais óbvia dessas duas estruturas de ressonância é uma molécula com seis ligações C—C equivalentes com comprimentos iguais.
RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS CONT. 16º (b) Para que as seis ligações C—C no benzeno sejam equivalentes, cada uma deve ter algum caráter de ligação dupla. Isto é, mais do que um par mas menos do que dois pares de elétrons estão envolvidos em cada ligação C—C. Esse modelo prevê um comprimento de ligação C—C uniforme que é menor do que uma ligação simples, mas maior do que uma ligação dupla.
RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS 17º QUESTÃO – Desenhe as estruturas de Lewis para cada um dos seguintes íons ou moléculas. Identifique aqueles que não obedecem a regra do octeto e explique por que isso ocorre. (a) CO32-; (b) BH3; (c) I3-, (d) GeF4. R – (a) CO32 – tem três estruturas de ressonância, e todas obedecem à regra do octeto.
RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS CONT. 17º
RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS 18º QUESTÃO – Desenhe a estrutura de Lewis para cada um dos seguintes íons ou moléculas e determine seu arranjo e sua geometria molecular: (a) H3O+; (b) SCN-; (c) CS2; (d) BrO3-; (e) SeF4; (f) ICl4-. R – (a)
