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06 de julho de 2013 Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro 2 a Lista de Exercícios - IC310 – Química Geral (1o/2013) Professor: Mauricio Sant’Anna 1. Faça estruturas de Lewis para as seguintes substâncias. Não esqueça de representar todos os pares de elétrons. Diga quais são hipervalentes. a) SCN ; b) SCl2; c) XeF2; d) SnF4; e) CH3 ; f) CBr4 2. Prediga a forma das seguintes moléculas. Sugira valores aproximados para os principais ângulos de ligação (por exemplo, menor do que 109,5; maior do que 109,5, menor do que 120, etc) a) BrO4 ; b) H3COH; c) NH2Cl; d) PF3; 3. As 3 espécies NH2 , NH3 e NH4 + tem ângulos de ligação H-N-H igual a 105 0 , 107 0 e 109,5 0 , respectivamente. Se o átomo central é o mesmo, qual a razão dessa diferença? 4. Você espera que os ângulos das ligações X-P-X das moléculas PF3, PCl3, e PBr3 aumentem ou diminuam nesta ordem? Explique. 5. Represente nas estruturas abaixo TODOS os pares de elétrons solitários (não ligantes). Para os átomos carregados, indique as cargas presentes e diga qual será a carga total de cada estrutura. Indique se há estruturas hipervalentes. C C O OF F F N N C N N O H C C C N C CH H H H S O N O O H H 6. Para cada estrutura do exercício anterior represente, quando possível, uma estrutura de ressonância alternativa. 7. Descreva duas estruturas de ressonância para as moléculas de CO, O3 e para o ânion CO3 2 . Indique as cargas nos átomos (cargas formais), se necessário. 8. As moléculas SiF4, SF4 e XeF4 têm fórmulas moleculares semelhantes, mas as moléculas correspondentes têm estruturas bem diferentes. Sugira uma forma para cada uma delas e explique a diferença. Qual é mais polar? 9. A molécula PF3 é polar, mas a molécula de BF3 é apolar. Explique, usando a estrutura molecular. 10. Faça estruturas de Lewis para as moléculas abaixo. Em seguida, desenhe estruturas tridimensionais para elas. Baseado nestas estruturas, diga quais serão polares ou apolares. a) GeH4 b) CO2, c) PCl3, d) CCl4, 11. Sugira quais são os orbitais híbridos usados pelos átomos sublinhados nas seguintes estruturas, fazendo um diagrama para mostrar como os elétrons de valência se distribuem nestes átomos antes e depois da hibridação. Indique valores para os ângulos de ligação. a) NH4 + ; b) Cl2CCCl2; c) NH2 ; d) H3O + . e) XeCl2 12. Qual substância nos pares abaixo deve apresentar maior ponto de ebulição? Explique. a) H2O e CH3OCH3; b) N(CH3)3 e NH(CH3)2; c) CH3COOH e CH3CH2CH3. 13. Identifique as seguintes substâncias como ácido ou base de Lowry-Brönsted em uma reação com a água. Explique sua definição através de equações químicas. Identifique nestas equações o ácido e a base da reação reversa. a) HBr; b) CN ¯ ; c) SO4 = ; d) CH3CH2COOH 14. Se você quisesse produzir um dos seguintes sais no laboratório, qual combinação de ácido e base você usaria? Mostre através de reações balanceadas. a) Brometo de potássio; b) (NH4)3PO4; c) nitrato de zinco; d) sulfato de alumínio Respostas de exercícios selecionados 1. A única estrutura hipervalente é o XeF2. 2. a) Tetraédrica; ângulos de 109,50. b) Aproximadamente tetraédrica; ângulos próximos a 109,50. e) Piramidal trigonal; ângulos menores do que 109,50. f) Piramidal trigonal; ângulos menores do que 109,50. 3. Na ordem apresentada, o número de pares solitários de cada estrutura é 2, 1 e 0. Os pares solitários exercem maior repulsão sobre os pares ligantes, reduzindo o ângulo de ligação. 4. Devem aumentar, devido ao aumento do raio atômico dos átomos X (F < Cl < Br). 5. C C O OF F F N N C N N O H C C C N C CH H H H S O N O O H H 2+ Todas são ânions com carga –1. 8. Na ordem apresentada, o número de pares solitários de cada estrutura é 0, 1 e 2. A geometria das estruturas será, respectivamente, tetraédrica, “gangorra” e quadrado-planar. A única polar é o SF4. 9. A geometria do BF3 é trigonal planar e os dipolos das ligações se anulam. No PF3, há um par de elétrons solitários e a geometria é piramidal trigonal; os dipolos não se anulam. 10. a) Apolar; b) apolar; c) polar; d) apolar 11. a) sp 3 (109,5 0 ); b) sp 2 (120 0 ); c) sp 3 (< 109,5 0 ); d) sp 3 (< 109,5 0 ) 12. a) H2O; b) NH(CH3)2; c) CH3COOH 13. a) Ácido: HBr(aq) + H2O(l) H3O + (aq) + Br ¯ (aq); b) Base: CN ¯ + H2O(l) HCN(aq) + OH ¯ (aq); c) Base: SO4 = + H2O(l) HSO4 ¯ (aq) + OH ¯ (aq); d) Ácido: CH3CH2COOH(aq) + H2O(l) H3O + (aq) + CH3CH2COO ¯ (aq) 14. a) HBr(aq) + KOH(aq) KBr(aq) + H2O(l); b) H3PO4(aq) + 3NH4OH(aq) (NH4)3PO4 (aq) + 3H2O(l); c) 2HNO3(aq) + Zn(OH)2(aq) Zn(NO3)2(aq) + 2H2O(l); c) 3H2SO4(aq) + 2Al(OH)3(aq) Al2(SO4)3(aq) + 6H2O(l)
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