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161 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com c) A presença de orbitais d vazios na camada de valência do Si faz com que o SiCØ„ reaja com a molécula de H‚O. d) Como o átomo de carbono no CCØ„ não obedece à regra do octeto, o mesmo pode receber elétrons da água em sua camada de valência. e) As ligações apolares na molécula de SiCØ„ fazem com que a mesma reaja com a água formando uma espécie intermediária com geometria octaédrica. 10. (Unesp ) O gráfico a seguir foi construído com dados dos hidretos dos elementos do grupo 16. Com base neste gráfico, são feitas as afirmações seguintes. I - Os pontos P, Q, R e S no gráfico correspondem aos compostos H‚Te, H‚S, H‚Se e H‚O, respectivamente. II - Todos estes hidretos são gases a temperatura ambiente, exceto a água, que é líquida. III - Quando a água ferve, as ligações covalentes se rompem antes das intermoleculares. Das três afirmações apresentadas, a) apenas I é verdadeira. b) apenas I e II são verdadeiras. c) apenas II é verdadeira. d) apenas I e III são verdadeiras. e) apenas III é verdadeira. GEOMETRIA MOLECULAR Exercícios de Fixação 1. (Uem 2015) Sabendo-se que a ligação química covalente estabelecida entre dois átomos diferentes gera um momento de dipolo não nulo, assinale a(s) alternativa(s) correta(s) a respeito da polaridade e do vetor momento de dipolo em moléculas. 01) Em ambas as moléculas de água e de dióxido de carbono, há momento de dipolo não nulo entre o átomo central e os átomos laterais. Assim, ambas as moléculas são polares. 02) As moléculas de eteno e etino apresentam momento de dipolo não nulo na ligação entre os átomos de carbono e de hidrogênio. No entanto, as moléculas são apolares. 04) As moléculas de cloro metano, dicloro metano, tricloro metano e tetracloreto de carbono apresentam geometria tetraédrica, momento de dipolo não nulo entre os átomos de carbono e de hidrogênio ou entre os átomos de carbono e de cloro, e, por isso, são todas polares. 08) Toda molécula trigonal plana que apresenta 3 vetores de momento de dipolo, dispostos em um plano, com ângulo de 120 entre eles, é uma molécula apolar. 16) Numa molécula octaédrica do tipo 2 2 2MA B C , onde M é o átomo central, e A,B e C são átomos ligados a M, pode-se dizer que a molécula será apolar se, e somente se, todas as ligações forem feitas entre M e dois átomos iguais diametralmente opostos. 2. (Uem 2015) A respeito da estrutura das moléculas orgânicas e dos orbitais híbridos, assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 01) A ligação C H na molécula de metano envolve um orbital híbrido do tipo 3sp do carbono e um orbital tipo s do hidrogênio. 02) Uma hibridização do tipo 2sp envolve um orbital atômico do tipo s e dois orbitais atômicos do tipo p. 04) Na molécula de etileno ocorre uma hibridização do átomo de carbono do tipo sp. 08) Tanto na grafite quanto no diamante, as hibridizações do átomo de carbono são do tipo 3sp . 16) A molécula de 2CO é linear porque os orbitais híbridos do tipo sp do átomo de carbono são lineares, e não há influência de pares de elétrons não compartilhados. 3. (Acafe 2015) Assinale a alternativa que contém as respectivas geometrias e polaridades das espécies química abaixo. 2SO ; 3SO ; 2H O e 2H Be a) 2SO : angular e polar; 3SO : piramidal e polar; 2H O : angular e polar e 2H Be : linear e apolar. b) 2SO : angular e polar; 3SO : trigonal plana e apolar; 2H O : angular e polar e 2H Be : angular e polar. c) 2SO : angular e polar; 3SO : trigonal plana e apolar; 2H O : angular e polar e 2H Be : linear e apolar. 162 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com d) 2SO : linear e apolar; 3SO : piramidal e polar; 2H O : linear e apolar e 2H Be : angular e polar. 4. (Espcex (Aman) 2015) As substâncias ozônio 3(O ); dióxido de carbono 2(CO ); dióxido de enxofre 2(SO ); água 2(H O) e cianeto de hidrogênio (HCN) são exemplos que representam moléculas triatômicas. Dentre elas, as que apresentam geometria molecular linear são, apenas, Dados: 11H ; 12 6C ; 16 8O ; 32 16S ; 14 7N a) cianeto de hidrogênio e dióxido de carbono. b) água e cianeto de hidrogênio. c) ozônio e água. d) dióxido de enxofre e dióxido de carbono. e) ozônio e dióxido de enxofre. 5. (Ufg 2014) Considerando-se o modelo de repulsão dos pares de elétrons da camada de valência (do inglês, VSEPR), as moléculas que apresentam geometria linear, trigonal plana, piramidal e tetraédrica são, respectivamente, a) SO2, PF3, NH3 e CH4 b) BeH2, BF3, PF3 e SiH4 c) SO2, BF3, PF3 e CH4 d) CO2, PF3, NH3 e 4CC e) BeH2, BF3, NH3 e SF4 6. (Uem 2014) A partir dos conceitos da “Teoria de repulsão dos pares de elétrons de valência”, assinale a(s) alternativa(s) correta(s) a respeito da geometria e da polaridade das moléculas. 01) As moléculas de dióxido de carbono, dissulfeto de carbono e difluoreto de xenônio são lineares e apolares. 02) As moléculas de trióxido de enxofre e de trifluoreto de boro não são lineares e, portanto, são polares. 04) As moléculas de água e de amônia apresentam pares de elétrons livres e polaridade diferente de zero. 08) Por apresentarem geometria tetraédrica, as moléculas de metano, de clorometano, de diclorometano, de clorofórmio e de tetracloreto de carbono são todas apolares. 16) Todas as moléculas diatômicas são lineares, sendo apolares quando compostas de 2 átomos iguais e polares quando compostas de 2 átomos diferentes. 7. (Uem-pas 2014) Na brincadeira infantil Cabo de Guerra, dois grupos ficam “interligados”, porque ambos estão puxando a mesma corda. De maneira similar, dois átomos permanecem juntos, porque dois núcleos “puxam” os mesmos elétrons. Essa analogia refere-se às ligações covalentes. Sobre esse conteúdo, assinale o que for correto. 01) A molécula de amônia (NH3) é polar, pois, de acordo com sua geometria, os vetores das ligações não se anulam r 0 .μ 02) A molécula de água (H2O) possui geometria linear, consequentemente, vetor resultante igual a zero. 04) A molécula de dióxido de carbono (CO2) possui 4 ligações covalentes polares, porém possui caráter apolar. 08) Quando os átomos atraem os elétrons com diferentes intensidades em uma ligação, forma-se um polo positivo ao redor do elemento mais eletronegativo. 16) Os compostos 2 3HI, O e A F possuem ligação iônica, covalente apolar e covalente polar, respectivamente. 8. (G1 - ifba 2014) A respeito da geometria, polaridade e ligações químicas das moléculas dos compostos, previstas por suas estruturas de Lewis, pode-se afirmar corretamente que a) a molécula do 3PC é polar com geometria trigonal plana. b) na molécula tetraédrica do 3POC as ligações químicas P C são covalentes polares. c) no íon amônio os ângulos de ligação H N H são iguais aos ângulos H N H da amônia. d) o comprimento da ligação H Te no 2H Te, um composto polar, é menor que o da ligação H I no composto HI. e) no composto polar 2COC , os átomos da molécula se dispõem nos vértices de uma pirâmide com base triangular. 9. (Uel) Algumas substâncias sólidas são caracterizadas pela repetição organizada de estruturas individuais, constituindo sólidos com formas geométricas definidas - os cristais. Por exemplo, o cloreto de sódio e a sacarose formam cristais cúbicos e hexagonais, respectivamente. Sobre as substâncias sólidas, considere as afirmativas a seguir. I. Nos sólidos, as partículas apresentam maior mobilidade que nos líquidos. II. Os sólidos, quando aquecidos, se liquefazem. III. A condução térmica nos sólidos depende do tipo de ligação entre osátomos. IV. Os cristais de cloreto de sódio e de sacarose apresentam, respectivamente, seis e oito faces. Estão corretas apenas as afirmativas: a) I e II. b) I e IV. c) III e IV. d) I, II e III. 163 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com e) II, III e IV. 10. (Ufpr) A resina uréia/formaldeído possui várias aplicações industriais importantes, as mais comuns na forma de impermeabilizantes e adesivo para madeiras. Com base na parte da estrutura da resina uréia/formaldeído abaixo, desconsiderando tensões estruturais, identifique a hibridização e os ângulos de ligação que o carbono da carbonila e o nitrogênio apresentam. Números atômicos: C = 6 e N = 7. Assinale a alternativa correta. a) C = sp£ e 120°; N = sp£ e 120°. b) C = sp¤ e 109°; N = sp£ e 120°. c) C = sp e 180°; N = sp¤ e 104°. d) C = d£ sp¤ e 90°; N = sp£ e 120°. e) C = sp£ e 120°; N = sp¤ e 104°. 11. (Pucrs) A molécula de NFƒ é polar e a de BC؃ é apolar, apesar de ambas apresentarem moléculas formadas pela combinação de quatro átomos: três ligantes iguais e um átomo central. A explicação para isso está associada ao fato de que a) a molécula de NFƒ apresenta ligações polarizadas, enquanto na molécula de BC؃ as ligações são apolares. b) a diferença de eletronegatividade entre os átomos que formam a molécula de NFƒ é maior do que a existente entre os átomos que formam a molécula de BC؃. c) ambas têm a mesma geometria molecular, mas na molécula de NFƒ existe um par isolado de elétrons. d) a molécula de NFƒ apresenta simetria molecular, enquanto que a molécula de BC؃ é assimétrica. e) a molécula de NFƒ apresenta geometria piramidal trigonal, enquanto que a molécula de BC؃ é trigonal plana. 12. (Uel) O ozônio próximo à superfície é um poluente muito perigoso, pois causa sérios problemas respiratórios e também ataca as plantações através da redução do processo da fotossíntese. Um possível mecanismo que explica a formação de ozônio nos grandes centros urbanos é através dos produtos da poluição causada pelos carros, representada pela equação química a seguir: Com relação às espécies químicas envolvidas nas reações de formação do ozônio no ar atmosférico, é correto afirmar: Dados os números atômicos: N = 7 e O = 8. a) As substâncias NO‚ e NO apresentam número ímpar de elétrons. b) O‚ e Oƒ são substâncias polares. c) Oƒ é menos reativo que o O‚ por ser mais iônico. d) O oxigênio atômico é muito estável e por isso ataca com facilidade o O‚. e) O NO‚ apresenta 3 ligações covalentes simples. 13. (Uerj) A molécula do hexafluoreto de enxofre (SF†) tem a forma geométrica de um octaedro regular. Os centros dos átomos de flúor correspondem aos vértices do octaedro, e o centro do átomo de enxofre corresponde ao centro desse sólido, como ilustra a figura a seguir. Considere que a distância entre o centro de um átomo de flúor e o centro do átomo de enxofre seja igual a 1,53 angstrons. Assim, a medida da aresta desse octaedro, em angstrons, é aproximadamente igual a: a) 1,53 b) 1,79 164 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com c) 2,16 d) 2,62 14. (Ufc) O óxido nítrico, NO, é normalmente veiculado pela mídia como um indesejável poluente do meio ambiente. Sabe-se, entretanto, que esta substância é, também, essencial nas atividades digestivas, na regulação da pressão sanguínea e na defesa bacterial, ocorrendo naturalmente em diversos tipos de células do corpo humano. Com relação às ligações químicas presentes na molécula do óxido nítrico, é correto afirmar que: a) são predominantemente iônicas, resultando em uma espécie química apolar. b) são covalentes apolares, e a molécula do NO é polar. c) satisfazem à regra do octeto, e o número de oxidação do nitrogênio é +2. d) são covalentes polares, e a molécula do NO possui momento de dipolo (˜·0). e) são covalentes apolares, e a molécula do NO apresenta forte caráter iônico. 15. (Ufc) Considere a espécie química molecular hipotética XY‚, cujos elementos X e Y possuem eletronegatividades 2,8 e 3,6, respectivamente. Experimentos de susceptibilidade magnética indicaram que a espécie XY‚ é apolar. Com base nessas informações, é correto afirmar que a estrutura e as ligações químicas da molécula XY‚ são, respectivamente: a) piramidal e covalentes polares. b) linear e covalentes polares. c) bipiramidal e covalentes apolares. d) angular e covalentes apolares. e) triangular e covalentes apolares. 16. (Ufc) Fugir da poluição das grandes cidades, buscando ar puro em cidades serranas consideradas oásis em meio à fumaça, pode não ter o efeito desejado. Resultados recentes obtidos por pesquisadores brasileiros mostraram que, em consequência do movimento das massas de ar, dióxido de enxofre (SO‚) e dióxido de nitrogênio (NO‚) são deslocados para regiões distantes e de maior altitude. Curiosamente, estes poluentes possuem propriedades similares, que relacionam-se com a geometria molecular. Assinale a alternativa que descreve corretamente essas propriedades. a) Trigonal plana; polar, sp¤ b) Tetraédrica; apolar, sp¤ c) Angular; apolar, sp£ d) Angular; polar, sp£ e) Linear; apolar, sp 17. (Ufc) Os "Nanokids" pertencem a um grupo de nanomoléculas chamadas "Nanoputians", construídas de forma que suas estruturas se assemelhem aos seres humanos. Acerca da estrutura do "Nanokid" representada a seguir, desconsiderando rotação em torno de ligação simples, é correto afirmar que: a) os braços encontram-se entre si em posição "orto". b) o tronco apresenta sete ligações "pi" conjugadas. c) as pernas são formadas por carbonos sp¤ e sp£. d) a cabeça é formada por um anel homocíclico. e) as mãos contêm seis átomos de carbono. 18. (Uff) A capacidade que um átomo tem de atrair elétrons de outro átomo, quando os dois formam uma ligação química, é denominada eletronegatividade. Esta é uma das propriedades químicas consideradas no estudo da polaridade das ligações. Assinale a opção que apresenta, corretamente, os compostos H‚O, H‚S e H‚Se em ordem crescente de polaridade. a) H‚Se < H‚O < H‚S b) H‚S < H‚Se < H‚O c) H‚S < H‚O < H‚Se d) H‚O < H‚Se < H‚S e) H‚Se < H‚S < H‚O 19. (Uff) O propeno é obtido a partir do óleo cru durante o processo de refino da gasolina. O craqueamento de hidrocarbonetos origina o propeno e, quando necessário, pode também ser obtido pela desidrogenação catalítica do propano. Analise as afirmativas I, II e III, observando sua relação com a molécula do propeno HƒC - CH = CH‚. 165 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com I) Apresenta um carbono hibridizado sp e dois sp£. II) Apresenta oito orbitais moleculares sigma e um pi. III) É uma molécula plana. Todos os oito átomos estão no mesmo plano por causa dos híbridos sp. Assinale a opção que contém a proposição correta: a) somente a I é correta b) somente a I e a II são corretas c) somente a II é correta d) somente a II e a III são corretas e) somente a III é correta 20. (Ufg) Os plastificantes pertencem a uma classe especial de aditivos que podem ser incorporados à resina de PVC de modo a gerar materiais flexíveis. A seguir são mostrados dois esquemas para as cadeias de PVC, sem e com o plastificante tipo ftalato, respectivamente: De acordo com os esquemas apresentados, pode-se afirmar que a função do plastificante é a) aumentar a ramificação do PVC. b) aumentar a interação eletrostática entre os átomos de CØ de uma camada e o de H de outra camada. c) atenuar as ligações dipolo-dipolo entre as cadeias poliméricas. d) minimizar o impedimento estérico. e) reduzir o grau de polimerização. 21. (Ufpe) Os elementos X e Z têm configuraçõeseletrônicas 1s£2s£2p§3s£3p§4s£ e 1s£2s£2p§3s£3p¦, respectivamente. Quais das afirmativas a seguir são corretas? (I) Os dois elementos reagirão para formar um sal de composição X‚Z (lI) O elemento X é um metal alcalino (III) O núcleo do elemento Z tem 17 prótons (IV) A ligação química entre os dois elementos é apolar (V) O elemento Z é um gás a) I, II e IV b) III e V c) II, III e V d) II e V e) I, II, III, IV e V 22. (Ufpe) A polaridade da molécula é, muitas vezes, determinante para suas propriedades físico-químicas, como por exemplo, pontos de ebulição e fusão, e solubilidade. Os momentos dipolares das moléculas NFƒ e BFƒ são 0,235 D e 0 D, respectivamente. Sobre a polaridade destas moléculas julgue os itens a seguir: ( ) a molécula BFƒ é menos polar do que NFƒ porque o boro é mais eletronegativo que o nitrogênio ( ) a molécula BFƒ é apolar porque tem estrutura trigonal planar ( ) a molécula NFƒ é polar porque tem estrutura trigonal planar ( ) a molécula NFƒ é mais polar que BFƒ porque o nitrogênio é mais eletronegativo que o boro ( ) a molécula NFƒ é polar porque tem estrutura piramidal e hibridização sp¤ do átomo central. 23. (Ufpe) O trifluoreto de boro é um composto bastante reativo e muito utilizado em sínteses químicas. Sabendo-se os números atômicos do boro (Z=5) e do flúor (Z=9), podemos deduzir algumas características deste composto, tais como: ( ) possui geometria piramidal de base triangular com o boro, no topo da pirâmide, e com os três átomos de flúor, na base. ( ) a ligação B-F é polar, já que o flúor é um elemento mais eletronegativo que o boro. ( ) a molécula do trifluoreto de boro é apolar por conta de sua simetria. ( ) o boro apresenta hibridização de seus orbitais, do tipo sp¤. ( ) apesar de fazer ligações covalentes com o flúor, o boro ainda possui orbitais vazios, o que torna o trifluoreto de boro um ácido de Lewis. 24. (Ufpe) Sobre as moléculas NHƒ, BFƒ e CH„, podemos afirmar que: 1 - por se tratarem de moléculas heteroatômicas assimétricas, todas são polares. 2 - a molécula BFƒ deve ser plana, pois o elemento B apresenta uma hibridização do tipo sp£. 3 - as moléculas NHƒ e CH„ apresentam pontes de hidrogênio devido à presença de H em sua estrutura. Está(ão) correta(s) apenas: a) 1 b) 2