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CAPÍTULO 1 1. a) 1s22s22p63s1 ; b) 1s22s22p63s2 3p64s2; c) 1s22s22p63s2 3p1; d) 1s22s22p63s2 3p2; e) 1s22s22p63s2 3p5; f) 1s22s22p63s2 ; g) 1s22s22p63s2 3p4 2. a) NaF b) Mg(OH)2 c) NaNO3 d)NaNO2 e) CaSO4 f) NaHCO3 g) Li2CO3 h) CaCl2 3. C Cl F F Cl N F F F HON O O e) i) a) C H H H H CC Cl Cl Cl Cl C H H H Br d) h) l) O C O S H H c) g) N O O k) BrBr C H H H N H H B F F F f) j) b) CS S C H H H O H m) q) HOOH C H H H S H p) t) N H H H H Cl C H H O o) s) CH N C ClCl O n) r) 4. geometria tetraédrica a) Si H H H H µ = 0 C H H H geometria piramidal e) f) b) B F F F F geometria tetraédrica geometria tetraédrica j) C H HH geometria trigonal plana k geometria tetraédrica ) geometria angular g) geometria linear d) Be ClCl µ = 0 l) geometria linear geometria angular h) c) geometria tetraédrica C Cl Cl Cl Cl µ = 0 C H Cl Cl H i) geometria trigonal plana µ = 0 B F FF Cl Cl µ = 0 N H H H H N H H S HH µ > 0 5. . l) H3C N CH3 H H3C CH2 NH2k) C H Cl H H a) b) OH OH O OH O d) e) f) g) h) i) j) Br Br Br Br Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl ClCl Cl Cl Br ClBr C O H H c) 6. a) O carbono está formando apenas três ligações. b) Existem dois átomos de hidrogênios a mais. e) O número de átomos de hidrogênios não é suficiente para completar a tetravalência do carbono. f) Como no caso anterior, o número de átomos de hidrogênios também está incorreto. Fórmulas corretas poderiam ser C2H2 ou C2H4. g) Há um hidrogênio a mais na fórmula. j) Falta a carga. O correto seria CO3-2. k) Falta a carga. O correto seria H3O+. l) Falta a carga. O correto seria NH4+. 7. N N HN NH Falta uma ligação Falta uma ligação OH C O3S SO3 N N CH3 CH3 H3C H3C Falta uma ligação ou carga Falta uma carga Falta uma carga CH3 N O N CH2OH Nitrogênio com cinco ligações O O Carbonos com cinco ligações. e um cátion e um cátion 8. a, e, f, h, k. 9. Os átomos indicados com a letra a são sp3, os indicados com a letra b são sp2 e os indicados com a letra c possuem hibridação sp. NH O Oa b b b b b b b b b b b b b b b b b a a a ac c a b b b 10. a) III < I < II Como os compostos são todos hidrocarbonetos, a força intermolecular existente entre as moléculas deles é do tipo forças de London, cuja intensidade depende da superfície de contato e da polarizabilidade da molécula. A polarizabilidade aumenta com o aumento do volume molar, e este depende da massa. Assim, como o composto II tem maior massa molecular, apresentará maior temperatura de ebulição. Como os compostos I e III têm a mesma massa molecular, o mais ramificado, o III, apresentará menor superfície de contato, o que resulta em interação intermolecular mais fraca quando comparada ao composto I, e como consequência, menor temperatura de ebulição. b) II < III < I Os compostos I e III podem fazer ligação de hidrogênio, logo apresentam maior temperatura de ebulição que II. Como o composto I tem massa molecular maior que o III, apresenta também maior temperatura de ebulição. c) II < III < I Os compostos I e III podem fazer ligações de hidrogênio, logo apresentam temperatura de ebulição maior que o II. Como o oxigênio é mais eletronegativo que o N, as ligações de hidrogênio entre as moléculas de I são mais fortes que as que ocorrem entre as moléculas de III, resultando em maior temperatura de ebulição para I. d) I < II < III O composto III tem maior massa molar, portanto apresenta maior temperatura de ebulição. Os compostos I e II têm a mesma massa molecular, porém o composto I é ramificado, o que resulta em uma menor superfície de contato e, portanto, menor temperatura de ebulição. e) II < III < I 11. a) III< II< I b) III< II< I c) I = II = III (todos são miscíveis em água) d) II< III< I e) III< I< II 12. e > d > b > a > c > f > g > h 13. + + + + + + + CH3CHO CH3COONa NaCN (CH3CH2)2O CH3CH2OH H2O CH3CHOH CH3COOH HCN (CH3CH2)2OH CH3CH2OH2 H3O CH3Lib) AH c) AH + d) AH e) AH f) AH g) AH h) AH CH4 + LiA + A + NaA + A A + A + (CH3)3N (CH3)3NHa) AH + A + NaA 14. O éter dietílico pode reagir com ácido sulfúrico formando uma espécie protonada mais polar e, portanto, mais solúvel. (CH3CH2)2OHH2SO4(CH3CH2)2O + + HSO4 15. a) H3O+ ; b) NH4+ ; c) H2S ; d) H2O Nos pares indicados, quanto maior a carga positiva, mais ácido será o composto. Entre as espécies neutras e as negativas, quanto maior a carga negativa, menos ácido será o composto. 16. Como os compostos são isômeros, a temperatura de ebulição será maior quanto mais forte for a interação intermolecular. No caso do composto (A), a força intermolecular predominante é a ligação de hidrogênio, mais forte que as interações dipolo-dipolo que atuam entre as moléculas de (B). 17. A diferença nas temperaturas de ebulição se deve à natureza das interações intermoleculares. No caso do álcool etílico, as forças intermoleculares predominantes são ligações de hidrogênio, as quais são mais intensas que as interações dipolo-dipolo que atuam entre as moléculas do éter dietílico. 18. A vitamina C é um composto muito polar em função da presença de vários grupos hidroxila (−OH) em sua estrutura. A formação de ligações de hidrogênio entre as hidroxilas da molécula de vitamina C com as moléculas de água resulta em grande solubilidade da vitamina C nesse solvente. Como o β−caroteno apresenta em sua estrutura apenas carbono e hidrogênio, ele é um composto bem pouco polar, sendo, portanto, pouco solúvel em água. 19. Em meio ácido o composto encontra-se na forma não ionizada, sendo, portanto, pouco polar. Em meio básico, a hidroxila da molécula reage com a base, resultando na formação de composto iônico (sal), que é mais polar, sendo, desse modo, mais solúvel em água. O O OH Coumatetralil NaOH O O ONa Composto iônico 20. A solubilidade do composto aumenta com a redução do pH, pois em meio ácido forma-se um sal conforme mostrado na equação a seguir. NH2 ClCl NO2 + HCl NH3 ClCl NO2 Cl 21. a) C19H25NO b) a, b: sp; c: sp2; d, e, f: sp3. c) As regiões mais polares são as em torno dos grupos NH e OH. d) O composto mais solúvel em água é o hidrato de saxitoxina, pois apresenta muitos grupos OH e NH, que conferem maior polaridade à molécula. 22. a) I – forças de London; II – ligação de hidrogênio; III – ligação de hidrogênio; IV – forças de London e ligação de hidrogênio. N H H N H H Cl OH O HO Cl O CH3[CH2]8CH2OH OCH2[CH2]8CH3 H b) O ácido cloroacético, pois é mais polar que a bifenila, porque possui em sua estrutura o grupo carboxila (COOH) que é muito polar. c) NH2 + HBr NH3 Br NH2 NH3 Cl OH O + Cl O O Cl OH O Cl OK O + KOH + H2O + NaNH2 + NH3CH3[CH2]8CH2OH CH3[CH2]8CH2ONa 23. SO O O O -1-1 SO O O O -1 SO O O O -1 -1-1 a) b) c) d) CH3 N O O -1 +1 CH3 N O O +1 -1 H N N N -1+1 H N N N -1 +1 + + + 24. P CH2 S O H3C CH3 N O O O O -1 0 0 0 -1 +1 0 -1 +1 a) b) c) d) 25. a) Os solventes 3 e 5 seriam os mais eficientes para a extração de gordura em ossos. Esses solventes são constituídos apenas por carbono e hidrogênio, logo apresentam baixa polaridade. Como as gorduras também são pouco polares, esses dois solventes seriam mais eficientes na dissolução da gordura. b) CH3 CH2 O H O C CH3 CH3 c) O composto 6. A estrutura química deste composto apresenta três grupos hidroxila (–OH), que podem fazer ligações de hidrogênio intramoleculares conforme representado: O H O H OH O H O O H H O H O O H H .... .... .... .... d) CH3 C O O H CH3 C O O H -1 +1 CH3 C O O H -1+1 A B C A estrutura de ressonância A apresenta todos os átomos com o octeto completo e apresenta o maior número de ligações químicas possível, logo é a estrutura principal (mais estável). 26. A vitamina D é mais lipossolúvel, pois apresenta em sua estrutura química apenas um grupo polar (–OH) e muitos átomos de carbono. Já a vitamina B2 apresenta em sua estrutura química vários grupos polares como (–OH e NH), sendo, portanto, um composto mais polar e menos lipossolúvel. 27. Ácidos de Lewis: e, f Bases de Lewis: a, b, c, d, g, h
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