1 Lista de exercicios B14

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QUIB14 – Química Química Inorgânica e os sistemas biológicos 
Profa Dra. Joicy Santamalvina 2022_1 
Lista de Exercícios 
 
1. Uma classe de enzimas chamada de citocromo P450 é encontrada no 
fígado. Estas importantes enzimas catalisam a oxidação de pequenas moléculas 
(drogas, por exemplo) para permitir que o corpo as excrete. Variações de 
indivíduo para indivíduo nas quantidades de certas enzimas citocromo P450 
podem contribuir para drásticas diferenças na maneira que os indivíduos 
respondem a dosagem de uma droga. Como várias outras enzimas, o citocromo 
P450 requer a associação com átomos metálicos para sua atividade. 
Especificamente a oxidação de moléculas alvo pelos citocromos P450 requerem 
a associação com ferro. 
(a) Forneça a configuração eletrônica para o átomo de ferro neutro. 
 
2. Forneça a configuração eletrônica para os seguintes íons de ferro. O ferro 
nos estados de oxidação +2, +3 e +4, todos estão envolvidos nas reações 
catalíticas do citocromo P450. 
(b) Fe2+ 
(c) Fe3+ 
(d) Fe4+ 
 
3. Sem consultar dados tabelados (E.I, A.E) e tendo apenas como base seus 
conhecimentos e uma tabela periódica, responda: 
a)Qual dos elementos possui a primeira energia de ionização mais alta? Por 
quê? 
Li ou Cs 
F ou Br 
Sc ou Cu 
 
b) Qual íon apresenta o maior raio? Por quê? 
K+ ou Cs+ 
Cl- ou Br- 
Ca2+ou Zn2+ 
 
c) Explique porque a afinidade eletrônica de ambos, Si e S, é maior que a do 
fósforo 
d) Agora pensando de outra maneira: 
A primeira energia de ionização para o Li é 520,3 kJ/mol e para o Na é 495,8. 
Explique essa diferença utilizando o modelo eletrostático (Coulombico). 
4. Qual dos halogênios X2 (X = F, Cl, Br e I) você esperaria que fosse mais 
provável formar um cátion, X+(g). Quais dados você precisaria para responder 
essa questão? Levante-os em um livro de Química Inorgânica e responda. 
5. O gráfico abaixo representa as energias de ionização do Aln+ como 
função de n de n = 1 a n = 9) Explique a origem da descontinuidade na curva 
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0
5
10
15
20
25
30
Carga da Cátion (Al
n+
)
E
n
e
rg
ia
 (
x
1
0
6
 J
)
 
6. Na tabela abaixo estão representados os valores da carga nuclear efetiva 
(Z*) sobre os elétrons mais externos de alguns elementos do terceiro período, 
assim como os valores da primeira energia de ionização correspondente. 
Elemento Z* Energia de Ionização 
Al 3,50 577,6 
Si 4,15 786,5 
P 4,80 1011,8 
S 5,45 999,6 
Cl 6,10 1251,1 
 
a) Observa-se que, embora a carga nuclear efetiva do enxofre seja maior 
que a do fósforo, sua energia de ionização é menor. Explique. 
b) Qual dos elementos apresentado na tabela apresentará o maior raio 
atômico? Justifique sua resposta. 
c) Qual dos elementos apresentado na tabela apresentará a afinidade 
eletrônica mais negativa? Justifique sua resposta. 
 
7. Escreva a configuração eletrônica pela teoria do orbital molecular 
para o íon NO-. 
a) Qual é a ordem de ligação? 
b) O comprimento da ligação será mais longo ou mais curto que em 
NO? 
c) Os elétrons desemparelhados estarão mais concentrados no N ou 
O? Explique. 
 
 
8. Conforme o que aluno aprendeu acerca da mecânica quântica, discorra 
sobre os seguintes itens abaixo (justificando sua resposta): 
a) Descreva todos os postulados do modelo atômico de Bohr (corrigido) para 
o átomo de hidrogênio. 
b) Números quânticos: Quais são? Qual é a função de que cada um em 
relação ao modelo atômico? 
c) Por que os modelos de Bohr e Bohr-Sommerfeld não são adequados para 
explicar o átomo? 
 
9. De acordo com os orbitais atômicos: 
a) Desenhe todas as funções de onda dos orbitais s, p e d. 
 
10. Escreva as configurações eletrônicas para os seguintes átomos e íons. 
Determine o número de elétrons desemparelhados no estado fundamental. 
a) B b) N c) Mg d) Cu2+ e) Pd2+ 
 f) Ti3+ 
11. Escreva a configuração eletrônica pela teoria do orbital molecular para o 
íon NO-. 
a) Qual é a ordem de ligação? 
b) O comprimento da ligação será mais longo ou mais curto que em NO? 
c) Os elétrons desemparelhados estarão mais concentrados no N ou O? 
Explique. 
 
12. Descreva a configuração eletrônica, a ordem de ligação, e os números de 
elétrons desemparelhados (se houver), e o diagrama de orbitais moleculares de 
cada uma das moléculas abaixo. 
a) F2 
b) F2+ 
c) NF 
d) Be2 
e) Be2+ 
f) BN 
g) BO 
h) Li2 
i) B2 
j) N2 
l) Ne2 
m) Ne2+ 
 n) O2 
o)O2+ 
p)O2- 
 q)O22- 
 r) H2 
s) CO 
13. Assume-se que a ligação  carbono-carbono em CH2=CH2 é a mesma 
que em CH3-CH3. Na realidade, ela é provavelmente mais forte. Explique o 
porquê desta afirmação. 
 14. Em que consiste o processo de “hibridização” e porque ele é necessário? 
Quais são os tipos de hibridização do carbono e qual o ângulo formado entre as 
ligações químicas formadas por estes orbitais? Quais orbitais são combinados 
nos vários tipos de hibridização? 
 15. Considere a hibridização sp. Quais as combinações que geram os 
orbitais hibridizados e qual o formato dos orbitais? Justifique seus desenhos em 
termos da interferência construtiva e destrutiva entre orbitais. O que acontece 
com os orbitais que não sofreram hibridização? Eles são capazes de realizar 
uma ligação química? 
16. O que é um orbital molecular? Qual a diferença da função de onda 
baseada na teoria da ligação de valência e na teoria do orbital molecular? 
Justifique sua resposta ilustrando a diferença em Ψ*Ψ das duas teorias quando 
aplicadas a descrição da ligação química da molécula de H2.