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ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 1 FUVEST Exasiu Prof. Guilherme Alves Aula 06 – Geometria, Polaridade e Interações Caderno de Questões Exasiu estretegiavestibulares.com.br EXTENSIVO FEVEREIRO DE 2022 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 2 Sumário 1. JÁ CAIU NOS PRINCIPAIS VESTIBULARES 3 2. JÁ CAIU NA FUVEST 44 3. GABARITO SEM COMENTÁRIOS 48 4. QUESTÕES RESOLVIDAS E COMENTADAS 49 5. QUESTÕES RESOLVIDAS E COMENTADAS DA FUVEST 136 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 3 1. Já Caiu Nos Principais Vestibulares 1. (UFJF MG/2012/1ªFase) Há duas características que podem definir se uma molécula é ou não polar: a diferença de eletronegatividade entre os átomos ligados e a geometria da molécula. Com base nessas informações, assinale a alternativa INCORRETA. a) A geometria das moléculas de oxigênio e ozônio é linear, as ligações são apolares e as moléculas são apolares. b) A geometria da molécula da água é angular, as ligações entre os átomos são polares e a molécula é polar. c) A geometria da molécula de tetracloreto de carbono é tetraédrica, as ligações entre os átomos são polares e a molécula é apolar. d) A geometria da molécula do gás carbônico é linear, as ligações entre os átomos são polares e a molécula é apolar. e) A geometria da molécula de diclorometano é tetraédrica, as ligações entre os átomos são polares e a molécula é polar. 2. (UFJF MG/2008/1ªFase) As substâncias químicas constituem parte fundamental da nossa vida. A respiração, a alimentação, a ingestão de água ou outros líquidos e o tratamento com medicamentos são alguns exemplos de atividades essenciais que envolvem compostos químicos formados por átomos ou íons que se unem uns aos outros. Assinale a resposta INCORRETA. a) No sal (NaCl) que costumamos adicionar aos nossos alimentos, a ligação química é iônica. b) A molécula de gás oxigênio que inspiramos é composta de dois átomos que se unem através de ligação covalente polar. c) A molécula de gás carbônico que expiramos apresenta duas ligações duplas. d) As moléculas de água se unem umas às outras através de ligação de hidrogênio. e) A grande maioria dos medicamentos é constituída de substâncias orgânicas, nas quais o tipo mais comum de ligação química presente é a covalente. 3. (UFJF MG/PISM) O hidreto de fósforo, PH3, e a amônia, NH3, são estruturalmente semelhantes: ambas são moléculas piramidais trigonais e, consequentemente, polares. Nas fases sólidas e líquidas dos dois compostos, interações dipolo-dipolo atuam, entre outras, como forças de interação intermoleculares. a) Qual(is) outra(s) força(s) intermolecular(es) está(ão) presente(s) na NH3 (líquida) e no PH3 (líquido), além das interações dipolo-dipolo? b) Desenhe a interação intermolecular mais forte que ocorre entre duas moléculas de NH3. c) A tabela abaixo relaciona os pontos de fusão e de ebulição dos dois compostos. Considerando as forças intermoleculares presentes em cada composto, explique as diferenças observadas. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 4 d) Com base nos dados da tabela do item c, qual seria o estado físico dessas substâncias a –50°C? NH3 PH3 4. (UNICENTRO 2009/1) Considerando as substâncias água, H2O, e o dióxido de carbono, CO2, e suas propriedades físicas e químicas, é CORRETO afirmar que a) a molécula de CO2 é polar. b) a molécula de CO2 apresenta geometria linear. c) as duas moléculas (H2O e CO2) conduzem corrente elétrica. d) na molécula de CO2, existem oito pares de elétrons ligantes. e) as moléculas de H2O entre si apresentam interações intermoleculares mais fracas que as de CO2. 5. (UNICENTRO 2018) De acordo com o modelo da Repulsão dos Pares Eletrônicos na Camada de Valência (RPECV): “Em qualquer ligação covalente, os pares de elétrons da camada de valência tendem a ficar o mais afastados possível uns dos outros, uma vez que exercem repulsão entre si.” Nas estruturas abaixo, qual a geometria das ligações e o ângulo formado entre elas. a) I - Tetraédrica (ângulo de 109,50); II - Angular (ângulo de 1200); III - Linear (angulo de 1800). b) I - Piramidal (ângulo de 900); II - Trigonal plana (ângulo de 109,50); III - Linear (angulo de 1200). c) I - Quadrado planar (ângulo de 900); II - Trigonal plana (ângulos de 1800 e 900); III - Linear (angulo de 1800). d) I - Tetraédrica (ângulo de 109,50); II - Trigonal plana (ângulo de 1200); III - Linear (angulo de 1800). e) I - Tetraédrica (ângulo de 900); II - Trigonal plana (ângulos de 1800 e 900); III - Linear (angulo de 1800). 6. (UNICENTRO 2011/1) Dentre os modelos de ligações químicas utilizados para determinar a forma geométrica de uma molécula, está o de repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência. A partir da aplicação dos princípios desse modelo, na determinação da estrutura molecular, é correto afirmar: a) A estrutura do íon NH4+ é piramidal. b) A molécula de cloro metano, CH3Cl, é apolar. c) O momento de dipolo da molécula de BeF2 é diferente de zero. d) A forma geométrica do fluoreto de xenônio, XeF4, é quadrado plano. e) Os ângulos de ligação entre o átomo de enxofre e os de oxigênio, no trióxido de enxofre, SO3, são iguais a 90°. 7. (ITA SP/2019 - adaptado) Considere as configurações eletrônicas do estado fundamental dos átomos X, Y e Z pertencentes ao segundo período da tabela periódica: https://cdng.estuda.com/sis_questoes/posts/243960_pre.jpg?1526587960 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 5 X: ns2np3 Y: ns2np4 Z: ns2np5 Com base nas estruturas de Lewis, sejam feitas as seguintes afirmações sobre íons e moléculas formados por esses átomos: I. A ordem das energias de ligação das moléculas diatômicas homonucleares é X2 > Y2 > Z2. II. O cátion XY+ tem maior distância interatômica de equilíbrio do que o ânion XY–. III. As moléculas triatômicas YZ2 e Y3 têm geometria angular. Das afirmações acima, estão CORRETAS apenas a) I. b) II. c) III. d) I e II. e) I e III. 8. (FCM PB/2016) O fogo-fátuo é uma chama azulada e pálida que pode ocorrer devido à combustão espontânea de gases resultantes da matéria orgânica. Ocorre em pântanos, em razão da combustão do metano (CH4) CH4 (g) + 2 O2 (g) → CO2 (g) + 2 H2O (g) ou em cemitérios, devido à combustão da fosfina (PH3): PH3 (g) + 2 O2 (g) → H3PO4 (s) Analisando a estrutura das moléculas presentes nas reações acima, é correto afirmar que: a) Na molécula de metano existem 4 orbitais moleculares do tipo sp-s. b) A molécula de fosfina é polar e apresenta geometria piramidal. c) A molécula de CO2 apresenta geometria linear com o carbono hibridizado em sp2. d) A molécula da H2O é angular com ângulos de ligação de 180º. e) Na molécula do H3PO4 existem 8 ligações covalentes simples. 9. (UEPG PR/2016) Os átomos dos elementos Na(Z=11), O(Z=8) e H(Z=1) combinam-se formando compostos. Sobre o assunto, assinale o que for correto. 01. Dois átomos de H podem ligar-se a um átomo de O, formando uma molécula com geometria linear. 02. A ligação química existente entre O e H, no composto NaOH, é uma ligação covalente. 04. Átomos de Na e H formam uma ligação covalente no composto NaH. 08. A ligação química existente entre Na e O no composto Na2O é do tipo iônica. 16. No composto NaOH, a força intermolecular é do tipo dipolo instantâneo-dipolo induzido ou dispersão de London. 10. (UFRR/2016) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 6 De acordo com a teoria da repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência (VSEPR), em qual alternativa as moléculas apresentam a mesma geometria. a) BF3 e H2S b) PH3 e NH3 c) SF6 e PH3 d) H2S e PH3 e) NH3 e BF3 11. (FATEC SP/2016) “Houston, we have a problem”. Ao enviar essa mensagem, em 13 de abril de 1970, o comandante da missão espacial Apollo 13 sabia que sua vida e as dos seus dois companheiros estavam por um fio. Um dos tanques de oxigênio (O2) tinha acabado de explodir. Apesar do perigo iminente dos astronautas ficarem sem O2 para respirar, a principal preocupação da NASA era evitar que a atmosfera da espaçonave ficasse saturada do gás carbônico (CO2), exalado pela própria equipe. Isso causaria diminuição do pH do sangue da tripulação (acidemia sanguínea), já que o CO2 é um óxido ácido e, em água, ele forma ácido carbônico: CO2 (g) + H2O (l) → H2CO3 (aq). A acidemia sanguínea deve ser evitada a qualquer custo. Inicialmente, ela leva a pessoa a ficar desorientada e a desmaiar, podendo evoluir até o coma ou mesmo a morte. Normalmente, a presença de CO2 na atmosfera da nave não é problema, pois existem recipientes, adaptados à ventilação com hidróxido de lítio (LiOH), uma base capaz de absorver esse gás. Nada quimicamente mais sensato: remover um óxido ácido lançando mão de uma base, através de uma reação de neutralização. <http://tinyurl.com/heb78gk> Acesso em 10.03.2016. Adaptado. a) linear. b) angular. c) trigonal. d) piramidal. e) tetraédrica. 12. (UNCISAL/2010) O oxigênio pode ser encontrado na natureza na forma de gás oxigênio, O2, e gás ozônio, O3. Esses gases são essenciais para a vida na Terra. O oxigênio é o gás que respiramos todos os dias, e o ozônio, que fica na estratosfera, protege-nos dos raios ultravioletas. Considere as seguintes afirmações sobre esses gases: I. são alótropos do elemento oxigênio; II. a geometria molecular do ozônio é linear; III. na equação de conversão de ozônio em oxigênio molecular, a soma dos menores valores inteiros dos índices estequiométricos é igual a 5; IV. 16 g de ozônio têm maior quantidade de átomos de oxigênio do que 16 g de gás oxigênio. São corretas as afirmações a) I, II, III e IV. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 7 b) I, II e III, apenas. c) I, III e IV, apenas. d) I e III, apenas. e) II e IV, apenas. 13. (UNCISAL/2008) Observe as moléculas apresentadas na figura: As moléculas apolares são, apenas: a) I, II, III e IV. b) I, II e IV. c) II, III e IV. d) I e II. e) II e IV. 14. (UNCISAL/2017) As propriedades químicas das substâncias são explicadas em boa parte pelas interações entre as moléculas. As interações intermoleculares levam à formação de dipolos, ligações de hidrogênio, interações mais fracas que atuam à distância do tipo Van der Waals, interações do tipo dipolo-dipolo, entre outras. Tais interações geralmente explicam o comportamento químico e físico de muitas substâncias. Observando os compostos de nitrogênio, oxigênio e flúor formados com o hidrogênio, verificamos que a amônia (NH3) é um gás, a água (H2O) é líquida e o ácido fluorídrico (HF) é um gás em condições ambiente; já observando os compostos que os elementos do grupo do oxigênio formam com o hidrogênio, verifica-se também um comportamento anômalo da água, uma vez que o ácido sulfídrico (H2S) é um gás. Analisando a estrutura da água e dos demais compostos, é correto afirmar que a) as moléculas do ácido fluorídrico não apresentam ligações de hidrogênio e isso faz com que essa substância apresente-se como um gás em condições ambiente. b) as moléculas de amônia não exibem ligações de hidrogênio, mas, como os hidrogênios estão em maior número nessa molécula, esse composto é um gás em condições ambiente. c) as moléculas de ácido sulfídrico apresentam ligações de hidrogênio; contudo, muito mais fracas que as que ocorrem na água, o que faz com que, em condições normais, seja um gás. d) as moléculas de água são líquidas, pois sua massa molar relativa é mais alta do que dos outros compostos; além disso, ela é a mais polar de todas as moléculas fazendo com que seja líquida e não gasosa. e) as moléculas de água apresentam dois hidrogênios que podem ligar-se a átomos de oxigênio de outras duas moléculas, fato que garante esse comportamento anômalo para a molécula de água em condições ambiente. 15. (UEA AM/2013/Conhecimentos Gerais) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 8 A queima de florestas é uma das imagens mais negativas do Brasil no exterior. Durante a queima são liberadas toneladas de gás carbônico (CO2), um dos gases do efeito estufa. A derrubada de florestas altera o equilíbrio ecológico da região, interferindo no ciclo das chuvas (precipitação de H2O) e na fertilidade do solo. Pode-se afirmar corretamente que as geometrias moleculares e as polaridades das moléculas de água e de gás carbônico são, respectivamente, (A) linear e polar; angular e apolar. (B) angular e apolar; linear e apolar. (C) angular e polar; linear e polar. (D) angular e polar; linear e apolar. (E) linear e apolar; angular e polar. 16. (UEA AM/2012/Conhecimentos Gerais) O Governo do Amazonas libera uso de mercúrio no garimpo O governo do Amazonas regulamentou a licença ambiental para o garimpo, liberando o uso de mercúrio na separação do ouro de outros materiais. A utilização do metal é polêmica, porque polui rios e contamina peixes e seres humanos, podendo provocar intoxicação e lesões no sistema nervoso. Há 20 anos, ecologistas pediram a proibição do uso do mercúrio na Carta da Terra da Eco-92. O DNPM (Departamento Nacional de Produção Mineral), o Ibama e ONGs – que participaram das discussões para elaboração da norma – criticam pontos da regulamentação. Condições O uso do mercúrio passará a ser permitido com algumas condições. Será preciso comprovar origem da compra, utilizar equipamento para recuperação do metal, transportar resíduos para depósito autorizados, recuperar áreas degradadas e apresentar um estudo de impacto ambiental, o EIA/Rima. Estima-se que 3000 garimpeiros tenham produzido uma tonelada de ouro na última safra, de junho a dezembro de 2011, no rio Madeira. No rio Juma, em Novo Aripuanã (530 km ao sul de Manaus), e nos rios Jutaí e Japurá (no oeste do Estado), há garimpos clandestinos em atuação (Kátia Brasil, www1.folha.uol.com.br. Adaptado) A recuperação do mercúrio, separando-o do ouro após a formação da amálgama, é possível porque esses dois metais têm diferentes a) temperaturas de ebulição b) calores específicos c) solubilidade em água d) densidades e) condutividades elétricas 17. (IFSC/2016) Considere uma molécula formada por três átomos de dois tipos diferentes, ligados entre si por ligações covalentes, formando uma geometria angular. Com base nessas informações, assinale a alternativa CORRETA. a) A descrição apresentada acima corresponde a uma molécula de dióxido de carbono, em que o carbono e o oxigênio formam ligações covalentes duplas entre si. b) A descrição é compatível com uma molécula de água, que pode estabelecer ligações intermoleculares de hidrogênio, quando moléculas dessa substância se encontram no estado líquido. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 9 c) A geometria angular indicada acima é também chamada geometria trigonal planar. d) A molécula de amônia corresponde à descrição apresentada, pois átomos de nitrogênio e hidrogênio estão unidos por ligações covalentes que formam um ângulo entre si. e) O CFC, gás responsável pela destruição da camada de ozônio, apresenta dois átomos de carbono e um átomo de flúor em geometria angular, de acordo com a descrição dada.18. (ESCS DF/2015) O termo globalização refere-se à intensificação da integração econômica, social, cultural e política entre países. Nas últimas décadas, a globalização tem sido impulsionada pelo barateamento dos meios de transporte e de comunicação. No entanto, a globalização pode causar efeitos adversos à sociedade, especialmente nos casos de aumento do risco de disseminação de algumas doenças relacionadas a agentes infecciosos, como os vírus. Atualmente, governos de diversos países e especialistas da comunidade científica mundial têm envidado esforços na tentativa de impedir que a epidemia do vírus ebola se propague por meio de passageiros infectados que viajam da África para outros países. O vírus ebola tem um genoma constituído por uma pequena cadeia de RNA, cuja degradação moderada forma unidades monoméricas denominadas nucleotídeos, conforme estrutura apresentada na figura a seguir. De acordo com a teoria da repulsão dos pares de elétrons de valência, a orientação dos átomos de oxigênio do grupo fosfato dos nucleotídeos do RNA, em torno do átomo de fósforo, ocorre de acordo com os vértices de a) uma pirâmide trigonal. b) um tetraedro. c) uma gangorra. d) um quadrado. 19. (Mackenzie SP/2015) São dadas as distribuições eletrônicas da camada de valência de alguns elementos químicos, representados pelas letras abaixo: De acordo com essas distribuições eletrônicas, são feitas as seguintes afirmações: I. O elemento A ao se ligar ao elemento C, forma um composto iônico. II. A substância química A2E possui geometria angular. III. Dos elementos acima representados, B é o que possui o maior raio atômico. IV. A substância química DE2 apresenta ligações covalentes apolares. V. O elemento F representa um metal do terceiro período do grupo 2. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 10 São corretas as afirmações. a) I, II e IV, apenas. b) II, III e V, apenas. c) I, IV e V, apenas. d) I, II e V, apenas. e) II, III e IV, apenas. 20. (Mackenzie SP/2015) Os gases do efeito estufa envolvem a Terra e fazem par te da atmosfera. Estes gases absorvem parte da radiação infravermelha refletida pela superfície terrestre, impedindo que a radiação escape para o espaço e aquecendo a superfície da Terra. Atualmente são seis os gases considerados como causadores do efeito estufa: dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O), clorofluorcarbonetos (CFCs), hidrofluorcarbonetos (HFCs), e hexafluoreto de enxofre (SF6). Segundo o Painel Intergovernamental de mudanças do Clima, o CO2 é o principal “culpado” pelo aquecimento global, sendo o gás mais emitido (aproximadamente 77%) pelas atividades humanas. No Brasil, cerca de 75% das emissões de gases do efeito estufa são causadas pelo desmatamento, sendo o principal alvo a ser mitigado pelas políticas públicas. No mundo, as emissões de CO2 provenientes do desmatamento equivalem a 17% do total. O hexafluoreto de enxofre (SF6) é o gás com maior poder de aquecimento global, sendo 23.900 vezes mais ativo no efeito estufa do que o CO2. Em conjunto, os gases fluoretados são responsáveis por 1,1% das emissões totais de gases do efeito estufa. http://www.institutocarbonobrasil.org.br/mudancas_climaticas/gases_do_efeito_estufa A respeito dos gases citados no texto, de acordo com a teoria da repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência (VSEPR), é correto afirmar que as moléculas Dados: números atômicos (Z): H = 1, C = 6, N = 7, O = 8, F = 9 e S = 16. a) do metano e do gás carbônico apresentam geometria tetraédrica. b) do óxido nitroso e do gás carbônico apresentam geometria angular. c) do hexafluoreto de enxofre apresentam geometria linear. d) do metano apresentam geometria tetraédrica e as do gás carbônico são lineares. e) do óxido nitroso têm geometria angular e as do metano são lineares. 21. (Mackenzie SP/2006) Nos locais abaixo citados, foram colocadas batatas para cozinhar em panelas abertas idênticas, contento o mesmo volume de água. É de se esperar que as batatas fiquem cozidas, em menos tempo, Local Altitude em relação ao nível do mar ( m ) Rio de Janeiro 0 Cidade do México 2240 São Paulo 750 Monte Everest 8845 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 11 a) no Rio de Janeiro, pois a temperatura de ebulição da água é menor do que nos outros locais. b) no Monte Everest, pois quanto maior for a altitude, maior é a temperatura de ebulição da água. c) em São Paulo, pois quanto maior for a poluição atmosférica, menor será a temperatura de ebulição da água. d) na Cidade do México, por estar mais próxima do equador. e) no Rio de Janeiro, pois, ao nível do mar, a água ferve a uma temperatura mais elevada. 22. (UDESC SC/2018) O efeito estufa é um processo natural que ocorre na atmosfera, garantindo o aquecimento da superfície da Terra por meio da absorção de energia pelos gases do efeito estufa. Esse processo natural garante que a superfície terrestre tenha uma temperatura média de 15 ºC. Porém, atividades antrópicas têm contribuído para o aumento desses gases do efeito estufa, levando a um maior aquecimento do Planeta. Dentre os gases do efeito estufa, o dióxido de carbono, o metano e o monóxido de dinitrogênio estão entre os principais responsáveis. Assinale a alternativa que apresenta a geometria das seguintes moléculas: dióxido de carbono, metano e monóxido de dinitrogênio, sequencialmente. a) angular – quadrado planar – angular b) linear – quadro planar – angular c) angular – tetraédrica – angular d) linear – tetraédrica – linear e) linear – quadrado planar – linear 23. (UDESC SC/2012) As principais forças intermoleculares presentes na mistura de NaC em água; na substância acetona(CH3COCH3) e na mistura de etanol (CH3CH2OH) em água são, respectivamente: a) dipolo-dipolo; dipolo-dipolo; ligação de hidrogênio. b) dipolo-dipolo; íon-dipolo; ligação de hidrogênio. c) ligação de hidrogênio; íon-dipolo; dipolo-dipolo. d) íon-dipolo; dipolo-dipolo; ligação de hidrogênio. e) íon-dipolo; ligação de hidrogênio; dipolo-dipolo. 24. (UDESC SC/2016) O consumo cada vez maior de combustíveis fósseis tem levado a um aumento considerável da concentração de dióxido de carbono na atmosfera, o que acarreta diversos problemas, dentre eles o efeito estufa. Com relação à molécula de dióxido de carbono, é correto afirmar que: a) é apolar e apresenta ligações covalentes apolares. b) é polar e apresenta ligações covalentes polares. c) os dois átomos de oxigênio estão ligados entre si por meio de uma ligação covalente apolar. d) é apolar e apresenta ligações covalentes polares. e) apresenta quatro ligações covalentes apolares. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 12 25. (UDESC SC/2014) O tricloreto de fósforo (PCl3) é um líquido incolor bastante tóxico com larga aplicação industrial, principalmente na fabricação de defensivos agrícolas. A respeito deste composto é correto afirmar que: a) a molécula é polar, pois o momento de dipolo resultante não é nulo. b) as ligações entre os átomos de cloro e o átomo de fósforo são iônicas devido à elevada diferença de eletronegatividade entre estes não-metais. c) a geometria molecular deste composto é trigonal plana, uma vez que esta estrutura apresenta menor energia (menor repulsão eletrônica). d) após a formação da molécula o átomo central de fósforo efetua ligações do tipo . e) ao entrar em contato com água o PCl3 reage violentamente, gerando HCl, tornando o meio reacional básico. 26. (UDESC SC/2016) Forças intermoleculares são responsáveispela existência de diferentes fases da matéria, em que fase é uma porção da matéria que é uniforme, tanto em sua composição química quanto em seu estado físico. Com base nestas informações, relacione os termos às afirmações que melhor os descrevem. (1) Ligações de hidrogênio (2) Interações íon-dipolo (3) Forças de London (4) Interações dipolo-dipolo ( ) Podem ocorrer quando sólidos tais com KCl ou NaI, por exemplo, interagem com moléculas como a água. ( ) Podem ocorrer quando elementos com eletronegatividade elevada estão ligados covalentemente com o átomo de hidrogênio. ( ) São forças que estão presentes quando temos, por exemplo, uma amostra de acetona (propanona) dissolvida em etanoato de etila. ( ) Ocorrem entre compostos não polares, sendo esta uma interação bastante fraca. Assinale a alternativa que contém a sequência correta, de cima para baixo. a) 2 – 4 – 3 – 1 b) 4 – 3 – 2 – 1 c) 2 – 1 – 4 – 3 d) 4 – 2 – 3 – 1 e) 3 – 1 – 4 – 2 27. (UEPG PR/2016) Os átomos dos elementos: Na(Z=11), O(Z=8) e H(Z=1) combinam-se formando compostos. Sobre o assunto, assinale o que for correto. 01. Dois átomos de H podem ligar-se a um átomo de O, formando uma molécula com geometria linear. 02. A ligação química existente entre O e H, no composto NaOH, é uma ligação covalente. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 13 04. Átomos de Na e H formam uma ligação covalente no composto NaH. 08. A ligação química existente entre Na e O no composto Na2O é do tipo iônica. 16. No composto NaOH, a força intermolecular é do tipo dipolo instantâneo-dipolo induzido ou dispersão de London. 28. (UEPG PR/2017) Considerando as características estruturais das moléculas de sulfeto de hidrogênio e de água, na temperatura de 25 ºC e pressão de 1 atm, podemos afirmar que o sulfeto de hidrogênio é gasoso e a água é líquida. Assim, assinale o que for correto. Dados: H (Z = 1), O (Z = 8), S (Z = 16) Eletronegatividade: H = 2,1, O = 3,5, S = 2,5 01. A ligação química presente na molécula do sulfeto de hidrogênio é covalente, pois existe o compartilhamento de elétrons entre os átomos. 02. A interação intermolecular entre as moléculas do sulfeto de hidrogênio é do tipo dipolo-dipolo. 04. A geometria molecular do sulfeto de hidrogênio é linear, tornando a molécula apolar e sua interação intermolecular fraca. 08. A geometria angular da água é a responsável pela interação intermolecular do tipo dispersão de London, presente entre as moléculas da água. 16. A água apresenta-se líquida porque possui como interação intermolecular a ligação covalente. 29. (UEPG PR/2015) Considerando as representações abaixo, assinale o que for correto quanto às ligações químicas desses compostos: Dados: H(Z=1); O(Z=8); S(Z=16); Cl (Z=17); K(Z=19); Ca(Z=20); I(Z=53). I. H2S II. O2 III. CaCl2 IV. KI 01. O composto III é um sal inorgânico formado por ligação iônica. 02. O composto II tem moléculas de geometria linear formadas por ligação covalente apolar. 04. O composto I é um ácido inorgânico com ligações do tipo covalente polar. 08. O composto IV, quando puro, é um líquido à temperatura ambiente e essa característica se deve ao tipo de ligação química apresentada. 30. (UEPG PR/2016) Sobre a reação de decomposição da água equacionada abaixo, assinale o que for correto. 2 H2O(l) 2 H2(g) + O2(g) 01. A água é uma substância composta e se decompõe em outras duas substâncias simples. 02. As moléculas de hidrogênio e de oxigênio formadas, compõem uma mistura de substâncias simples. 04. O hidrogênio e o oxigênio podem originar, por reação química, outras substâncias simples. → ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 14 08. Ligações de hidrogênio estão presentes tanto entre as moléculas reagentes como entre as moléculas dos produtos. 31. (UEPG PR/2016) A amônia líquida (NH3), utilizada em máquinas de refrigeração, pode ser transformada em gás e decomposta nos gases N2 e H2. Sobre o assunto, assinale o que for correto. Dados: N(Z=7); H(Z=1) 01. A decomposição da amônia é uma transformação física em que os gases N2 e H2 são formados por ebulição. 02. A interação intermolecular que mantém as moléculas de amônia unidas é chamada de forças de dispersão de London. 04. A passagem da amônia líquida para o estado gasoso é uma transformação física chamada de vaporização. 08. A amônia é uma molécula constituída de ligações covalentes e possui geometria molecular piramidal. 32. (UEPG PR/2017) Suponha que um pesquisador tenha descoberto um novo elemento químico estável X, de número atômico 117. Após diversos experimentos, foi observado que o elemento químico X apresentava um comportamento químico semelhante aos elementos que constituem a sua família (grupo). Assim, assinale o que for correto. Dados: Na (Z = 11), O (Z = 8) 01. O elemento X pode estabelecer uma ligação iônica com o elemento sódio (Na). 02. Os átomos do elemento X estabelecem, entre si, a ligação covalente. 04. As moléculas X2 interagem, entre si, através de forças de Van der Waals. 08. As moléculas NaX interagem, entre si, através de interações do tipo dipolo-dipolo. 16. Os átomos de oxigênio se ligam ao elemento X através de ligações iônicas. 33. (UFGD MS/2019) Até 1960, os únicos compostos conhecidos de gases nobres eram espécies diatômicas instáveis como He2+ e Ar2+, que só podiam ser detectadas espectroscopicamente. Atualmente, em virtude dos avanços científicos, vários compostos desses elementos foram sintetizados e caracterizados, destacando-se os fluoretos e os óxidos de xenônio. Com relação a esses compostos, assinale a alternativa que apresenta corretamente a geometria molecular para XeF2, XeF4, XeO3 e XeO4, respectivamente: a) angular, tetraédrica, trigonal plana e quadrática. b) linear, tetraédrica, piramidal trigonal e quadrática. c) linear, quadrática, piramidal trigonal e tetraédrica. d) angular, quadrática, trigonal plana e tetraédrica . e) tetraédrica, bipiramidal trigonal, octaédrica e angular. 34. (UFGD MS/2017) Desde 2012, a maioria dos veículos pesados fabricados no Brasil, como caminhões e ônibus, passaram a contar com a tecnologia SCR (do inglês Selective Catalyst Reduction). No escapamento destes veículos, os gases provenientes da combustão do óleo diesel entram em contato com um agente chamado de ARLA 32 (Agente Redutor Líquido Automotivo). O ARLA 32 é uma solução aquosa de ureia com concentração ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 15 de 32,5% que atua na redução dos óxidos de nitrogênio (NOx) presentes nos gases de escape transformando-os em vapor de água e nitrogênio, inofensivos para o meio ambiente. Quando injetada no sistema de escape dos veículos, a solução é vaporizada e a ureia sofre uma decomposição representada pela equação seguinte: Equação 1: Então, a amônia formada reage com os óxidos de nitrogênio conforme as equações abaixo: Equação 2: 6 NO + 4 NH3 5 N2 + 6 H2O Equação 3: 6 NO2 + 8 NH3 7 N2 + 12 H2O Analise as afirmativas abaixo sobre o texto indicado acima: I. Na Equação 1, são formados 3 mol de amônia para cada mol de ureia decomposto. II. Na Equação 2, o nitrogênio do NO ganha 2 elétrons e se reduz, formando N2. III. Na Equação 3, ocorre a oxidação do NO2 e a redução da amônia, formando N2 e água. IV. Nas Equações 2 e 3, o N2 é uma molécula diatômica na qual os átomos de nitrogênio estão hibridizados em sp. Marque a alternativa que apresenta as afirmativas corretas: a) I, apenas. b) I e III, apenas. c) II e III, apenas. d) II e IV, apenas. e) I, III e IV, apenas. 35. (UFGD MS/2017) O tricloreto de fósforo (PCl3) é um líquido incolor usado para a fabricação de compostosorganofosforados, com amplas aplicações industriais, desde a fabricação de inseticidas até agentes antitumorais. Quando o PCl3 reage com cloro, forma-se um sólido amarelo claro de pentacloreto de fósforo (PCl5). Em altas concentrações e solventes polares, este composto se dissocia de acordo com o seguinte equilíbrio: 2 PCl5 [PCl4]+ + [PCl6]– A geometria molecular é um parâmetro de importância fundamental para a previsão e compreensão de várias propriedades dessas substâncias, tais como polaridade, solubilidade e reatividade. Sendo assim, as geometrias para as quatro espécies destacadas acima (PCl3, [PCl4]+, PCl5 e [PCl6]–) são, respectivamente: a) Trigonal, quadrática, bipiramidal e octaédrica. b) Angular, linear, tetraédrica e quadrática. → → ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 16 c) Piramidal, tetraédrica, bipiramidal e octaédrica d) Linear, tetraédrica, piramidal e angular. e) Piramidal, angular, trigonal e tetraédrica. 36. (ESCS DF/2014) Grande parte das reações que ocorrem nos organismos vivos envolve a transferência de elétrons, a exemplo da reação do oxaloacetato com a coenzima NADH, apresentada a seguir, em que R representa uma cadeia carbônica. Na tabela, são apresentados os potenciais padrão de redução das semirreações envolvidas. Com relação à disposição espacial dos átomos nas espécies envolvidas na reação e à luz da Teoria da Repulsão dos Pares de Elétrons de Valência, assinale a opção correta. a) No íon NAD+, os dois átomos de nitrogênio têm seus três ligantes dispostos de acordo com os vértices de uma pirâmide trigonal. b) No íon NAD+, há pelo menos 12 átomos dispostos em um mesmo plano. c) No íon oxaloacetato, todos os átomos se encontram em um mesmo plano. d) No íon malato, as ligações do oxigênio do grupo hidroxila formam, entre si, um ângulo de 180 graus. 37. (PUC SP/2018) As moléculas podem ser classificadas em polares e apolares. A polaridade de uma molécula pode ser determinada pela soma dos vetores de cada uma das ligações. Se a soma for igual a zero, a molécula é considerada apolar e, se a soma for diferente de zero a molécula é considerada polar. Para determinar essa soma, são importantes dois fatores: a eletronegatividade dos átomos presentes nas moléculas e a geometria da molécula. A figura abaixo representa quatro moléculas em que átomos diferentes estão representados com cores diferentes. Assinale a alternativa que apresenta a associação CORRETA entre o número, a possível molécula, a geometria molecular e a polaridade, respectivamente. a) I – CO2 – linear – polar. b) II – H2O – angular – apolar. c) III – NH3 – trigonal plana – apolar. d) IV – CH4 – tetraédrica – apolar. 38. (UEM PR/2017) Assinale o que for correto. N R NH2 OH H + -O O O O O- + H+ NADH oxaloacetato malato NAD+ -O O OH O O- + N+ R NH2 O ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 17 01. O diclorometano (CH2Cl2) é um composto tetraédrico e apolar. 02. O dissulfeto de carbono (CS2) é um composto angular e solúvel em água. 04. O tetraclorometano (CCl4) é um composto apolar, portanto se dissolve em hexano. 08. O dióxido de carbono (CO2) é um composto linear e apolar. 16. O triflureto de boro (BF3) é um composto piramidal e polar. 39. (UFRGS RS/2016) O dióxido de enxofre, em contato com o ar, forma trióxido de enxofre que, por sua vez, em contato com a água, forma ácido sulfúrico. Na coluna da esquerda, abaixo, estão listadas 5 substâncias envolvidas nesse processo. Na coluna da direita, características das moléculas dessa substância. 1. SO2 2. SO3 3. H2SO4 4. H2O 5. O2 ( ) tetraédrica, polar ( ) angular, polar ( ) linear, apolar ( ) trigonal, apolar A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é a) 1 – 4 – 3 – 2. b) 2 – 3 – 5 – 1. c) 2 – 3 – 4 – 5. d) 3 – 1 – 5 – 2. e) 3 – 4 – 2 – 1. 40. (UFRGS RS/2016) Em 2015, pesquisadores comprimiram o gás sulfeto de hidrogênio (H2S), em uma bigorna de diamantes até 1,6 milhão de vezes à pressão atmosférica, o suficiente para que sua resistência à passagem da corrente elétrica desaparecesse a – 69,5 °C. A experiência bateu o recorde de "supercondutor de alta temperatura" que era – 110 °C, obtido com materiais cerâmicos complexos. Assinale a afirmação abaixo que justifica corretamente o fato de o sulfeto de hidrogênio ser um gás na temperatura ambiente e pressão atmosférica, e a água ser líquida nas mesmas condições. a) O sulfeto de hidrogênio tem uma massa molar maior que a da água. b) O sulfeto de hidrogênio tem uma geometria molecular linear, enquanto a água tem uma geometria molecular angular. c) O sulfeto de hidrogênio é mais ácido que a água. d) A ligação S–H é mais forte que a ligação O–H. e) As ligações de hidrogênio intermoleculares são mais fortes com o oxigênio do que com o enxofre. 41. (UFRGS RS/2018) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 18 Considerando a geometria molecular de algumas moléculas e íons, assinale a alternativa que lista apenas as espécies com geometria trigonal plana. a) CO2, SO2, SO3 b) O3, NH3, NO3- c) NO3-, O3, CO2 d) NH3, BF3, SO3 e) SO3, NO3-, BF3 42. (UFRGS RS/2015) Na coluna da esquerda, abaixo, estão listadas informações relativas a cinco substâncias diferentes. Na coluna da direita, são apresentadas propriedades relacionadas a essas informações. Associe adequadamente a coluna da direita à da esquerda. 1. As moléculas da substância 1 são tetraédricas com átomos idênticos ligados ao átomo central. 2. A substância 2 tem massa molar semelhante à da água e interações intermoleculares do tipo Van der Waals. 3. A substância 3 sofre ionização quando dissolvida em água. 4. As moléculas da substância 4 são trigonais planas com átomos de diferentes eletronegatividades, ligados ao átomo central. 5. A substância 5 tem massa molar e densidade maior que a da água. ( ) A substância é mais volátil que água pura. ( ) A substância é solúvel em solventes polares. ( ) A substância é solúvel em solventes apolares. ( ) A substância forma soluções aquosas eletrolíticas. A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é a) 2 – 1 – 4 – 5. b) 2 – 4 – 1 – 3. c) 3 – 1 – 2 – 5. d) 5 – 2 – 4 – 1. e) 5 – 2 – 1 – 3. 43. (UFRGS RS/2019) A água é uma das raras substâncias que se pode encontrar, na natureza, em três estados de agregação. O quadro abaixo mostra algumas características dos diferentes estados de agregação da matéria. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do quadro acima, indicadas com I, II e III, respectivamente. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 19 a) Não fluido – Pequena – Moderadamente fortes b) Não fluido – Grande – Fracas c) Fluido – Pequena – Moderadamente fortes d) Fluido – Grande – Fracas e) Fluido – Quase nula – Muito fortes 44. (UFRGS RS/2018) O Prêmio Nobel de Química 2017 foi concedido aos pesquisadores Joachim Frank, Richard Henderson e Jacques Dubochet pelo desenvolvimento da técnica de microscopia eletrônica criogênica, permitindo a visualização tridimensional de biomoléculas. A técnica consiste no resfriamento rápido, abaixo de –135 °C, da água intracelular, levando à formação de um sólido não cristalino, denominado “água vitrificada”. Considere as afirmações abaixo, sobre os estados físicos da água. I. A água, na temperatura ambiente, é líquida devido às ligações de hidrogênio entre suas moléculas. II. A água, abaixo de 0 °C, cristaliza, mantendo a mesma densidade da água líquida. III. O resfriamento rápido da água, empregado no métododa microscopia eletrônica criogênica, evita a formação de cristais e mantém a integridade celular. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e III. e) I, II e III. 45. (UFRGS RS/2015) Os modelos de forças intermoleculares são utilizados para explicar diferentes fenômenos relacionados às propriedades das substâncias. Considere esses modelos para analisar as afirmações abaixo. I. As diferenças de intensidade das interações intermoleculares entre as moléculas da superfície de um líquido e as que atuam em seu interior originam a tensão superficial do líquido, responsável pelo arredondamento das gotas líquidas. II. A pressão de vapor da água diminui, ao dissolver um soluto em água pura, pois é alterado o tipo de interação intermolecular entre as moléculas de água. III. A grande solubilidade da sacarose em água deve-se ao estabelecimento de interações do tipo ligação de hidrogênio entre os grupos hidroxila da sacarose e as moléculas de água. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e III. e) I, II e III. 46. (UFRR/2015) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 20 O modelo da repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência ou VSEPR (sigla de origem inglesa, valence shell electron-pair repulsion) é utilizado com frequência para prever a geometria de moléculas. Tal modelo, baseia-se no princípio de que os pares de elétrons ao redor de um átomo tendem a se posicionar o mais afastado possível uns dos outros de modo a minimizar as repulsões eletrônicas. Sabendo que, a polaridade das moléculas está relacionada também a sua geometria, assinale a opção que contém, respectivamente, a polaridade das moléculas: CH2C 2, BF3, H2S e BeC 2. a) todas são polares; b) polar, apolar, polar e apolar; c) todas são apolares; d) apolar, polar, apolar e polar; e) apolar, polar, apolar e apolar. 47. (PUC MG/2015) As ligações covalentes são formadas por meio do compartilhamento de elétrons entre os átomos envolvidos na ligação. Essas ligações químicas podem ser classificadas em dois tipos: ligações covalentes polares e ligações covalentes apolares. Além disso, as moléculas também podem ser classificadas como polares e apolares. Assinale a opção que apresenta SOMENTE moléculas apolares. a) N2, O2 e CCl4 b) CHCl3, N2, NH3 c) CH4, CCl4, H2O d) BF3, NH3, CO2 48. (FATEC SP/2012) As propriedades específicas da água a tornam uma substância química indispensável à vida na Terra. Essas propriedades decorrem das características de sua molécula H2O, na qual os dois átomos de hidrogênio estão unidos ao átomo de oxigênio por ligações a) iônicas, resultando em um arranjo linear e apolar. b) iônicas, resultando em um arranjo angular e polar. c) covalentes, resultando em um arranjo linear e apolar. d) covalentes, resultando em um arranjo angular e apolar. e) covalentes, resultando em um arranjo angular e polar. 49. (FATEC SP/2014) Considere a tabela que apresenta os pontos de fusão (PF) e de ebulição (PE), a 25°C e 1 atm ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 21 (http://www.alunosonline.com.br/quimica/ponto-fusao-ponto-ebulicao.html Acesso em: 14.02.2014) O composto molecular gasoso, a 25ºC e 1 atm, é a) ácido acético. b) álcool etílico. c) amônia. d) cloreto de sódio. e) ouro. 50. (IFGO/2011) Com relação às moléculas CH4 e NH3 marque a alternativa correta. a) A molécula de CH4 apresenta geometria tetraédrica. b) A molécula de NH3 apresenta geometria trigonal plana. c) NH3 é uma molécula apolar com ligações polares. d) CH4 é uma molécula polar com ligações polares. e) Ambas as estruturas apresentam ligações iônicas entre seus átomos. 51. (IFSC/2015) A água é uma substância de grande importância para os seres vivos: cerca de três quartos da superfície terrestre são cobertos por água. Ela representa cerca de 75% das substâncias que compõem o corpo dos seres vivos. A perda de 20% de água corpórea (desidratação) pode levar à morte e uma perda de apenas 10% já causa problemas graves. A água também funciona como um moderador de temperatura e é indispensável ao metabolismo celular. Assinale a alternativa que se refere CORRETAMENTE a uma propriedade da água. a) A água pura é aquela constituída de sais minerais, como o sódio, o zinco e o magnésio. b) A capilaridade da água impede que plantas transportem até as folhas os líquidos que retiram do solo. c) Em clima seco a evaporação da água é menos rápida. d) A passagem da água do estado sólido para o estado líquido denomina-se evaporação. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 22 e) Um mosquito pousa sobre a superfície líquida da água de um rio porque suas moléculas são fortemente coesas. 52. (IFGO/2014) Um estudante recebeu uma lista contendo a fórmula de substâncias organizadas por grupo. Grupo 1 : CH4 e CH3OH; Grupo 2: NaCl e HCl; Grupo 3: SiO2 e H2O Grupo 4: I2 e Fe Posteriormente, foi solicitado ao aluno a indicação das substâncias que apresentam maior ponto de fusão em cada grupo. Considerando as interações moleculares, a alternativa correta é: a) Grupo1: CH3OH; Grupo 2: NaCl; Grupo 3: SiO2 e Grupo 4: Fe. b) Grupo1: CH3OH; Grupo 2: HCl; Grupo 3: SiO2 e Grupo 4: Fe. c) Grupo1: CH4; Grupo 2: NaCl; Grupo 3: SiO2 e Grupo 4: Fe. d) Grupo1: CH3OH; Grupo 2: NaCl; Grupo 3: H2O e Grupo 4: I2. e) Grupo1: CH4; Grupo 2: HCl; Grupo 3: H2O e Grupo 4: I2. 53. (IFPR/2020) “As armas químicas são vistas como cruéis e incomuns. Mesmo sendo consideradas menos eficazes do que os armamentos mais tradicionais, as armas químicas representam uma grande ameaça”. (Adaptado de https://www.fatosdesconhecidos. com.br/7-terriveisarmas-quimicas-que-existem/, acessado em 05/08/2019) As estruturas de alguns compostos utilizados em situação de Guerra são apresentados abaixo: A respeito das moléculas acima, assinale a afirmação correta. a) A fórmula molecular do gás sarin é C4FO2P. b) A molécula do fosgênio é tetraédrica e a molécula é apolar. c) A ligação química entre os átomos de cloro no gás cloro é covalente polar. d) As ligações químicas no gás mostarda são predominantemente covalentes. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 23 54. (IFGO/2013) A tabela abaixo apresenta três substâncias químicas com seus respectivos pontos de fusão (P.F.) e pontos de ebulição (P.E.), a pressão de 1 atm. Com base nos dados apresentados, é correto afirmar que: a) As três substâncias são líquidas à temperatura de 25 ºC. b) Somente uma substância é líquida à temperatura de 25 ºC. c) Se misturarmos as três substâncias, a 50 ºC, teremos uma mistura homogênea líquida. d) Br2 é líquido à temperatura de 25 ºC. e) CS2 é sólido à temperatura de 30 ºC. 55. (Mackenzie SP/2017) Assinale a alternativa que apresenta compostos químicos que possuam geometria molecular, respectivamente, linear, trigonal plana e piramidal. Dados: número atômico (Z) H = 1, C = 6, N = 7, O = 8, F = 9 e S = 16. a) H2O, SO3 e CH4. b) CO2, SO3 e NH3. c) CH4, SO2 e HF. d) CO2, SO2 e NH3. e) H2O, SO2 e HF. 56. (FGV SP/2012) O uso dos combustíveis fósseis, gasolina e diesel, para fins veiculares resulta em emissão de gases para a atmosfera, que geram os seguintes prejuízos ambientais: aquecimento global e chuva ácida. Como resultado da combustão, detecta-se na atmosfera aumento da concentração dos gases CO2, NO2 e SO2. Sobre as moléculas desses gases, é correto afirmar que a) CO2 é apolar e NO2 e SO2 são polares. b) CO2 é polar e NO2 e SO2 são apolares. c) CO2 e NO2 são apolares e SO2 é polar. d) CO2 e NO2são polares e SO2 é apolar. e) CO2 e SO2 são apolares e NO2 é polar. 57. (UFG GO/2011) 46111CS 597Br 29802072OAl 2 2 32 − − C)P.E.(ºC)P.F.(ºSubstância ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 24 Como usualmente definido na Química, a medida da polaridade das ligações químicas é feita pelo momento dipolar representado pelo vetor momento dipolar. A molécula de BF3 apresenta três ligações covalentes polares e independentes entre um átomo de boro e um átomo de flúor, e podem ser representadas como vetores. A polaridade e a representação plana dessa molécula são, respectivamente, a) Polar e b) Polar e c) Polar e d) Apolar e e) Apolar e 58. (ACAFE SC/2011) Considere as substâncias I, II e III a seguir. Assinale a alternativa com a associação correta entre o nome e a característica de cada uma das substâncias. a) I - Amônia: polar; II - Clorometano: polar; III - Propano: gás em condições ambientes. b) I - Amônia: gás em condições ambientes; II - Cloroetano: polar; III - Butano: polar. c) I - Amônia: apolar; II - Clorometano: gás em condições ambientes; III - Propano: líquido em condições ambientes. d) I - Amônia: polar; II - Clorometano: apolar; III - Butano: apolar. 59. (UFPR/2018) Os mexilhões aderem fortemente às rochas através de uma matriz de placas adesivas que são secretadas pela depressão distal localizada na parte inferior do seu pé. Essas placas adesivas são ricas em proteínas, as quais possuem em abundância o aminoácido L-Dopa. Esse aminoácido possui, em sua cadeia lateral, um grupo catechol (dihidroxibenzeno), que tem papel essencial na adesão do mexilhão à superfície H N H H I II H C H H Cl III H3C CH2 CH3 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 25 rochosa. A figura ilustra um esquema da placa adesiva do mexilhão e um esquema da principal interação entre o grupo catechol e a superfície do óxido de titânio, que representa uma superfície rochosa. A adesão do mexilhão à rocha deve-se principalmente à interação intermolecular do tipo: a) ligação de hidrogênio. b) interação íon-dipolo. c) dispersão de London. d) interação eletrostática. e) dipolo permanente-dipolo induzido. 60. (UFPR/2009) Num experimento demonstrativo, foi realizada a queima de um fio de magnésio, reação que libera grande quantidade de calor e luz. Um aluno tomou nota de alguns dados. Examinou o fio de magnésio utilizado, constatando que pesava 2,43 g. Além disso, procurou numa tabela e anotou a densidade do magnésio (d = 1,74 g.cm–3). Após a queima do fio de magnésio, sobraram cinzas que o aluno recolheu e pesou, obtendo o valor de 4,03 g. Compactando-as em um canudo, o volume das cinzas foi estimado em 1,1 cm3. A partir dos dados anotados pelo aluno, é correto concluir: a) A densidade do óxido de magnésio é menor que a densidade do metal. b) A densidade do óxido de magnésio é aproximadamente o dobro da densidade do metal. c) A densidade do óxido de magnésio é igual à densidade do metal. d) Na queima do fio, a soma das massas dos reagentes não é igual à dos produtos. e) A densidade do óxido de magnésio é quatro vezes maior que a do metal. 61. (UNIOESTE PR/2020) Dentre as interações intermoleculares, uma das mais intensas é a ligação de hidrogênio. Esta interação está presente em nosso cotidiano, por exemplo, na interação entre as cadeias poliméricas de amido e ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 26 celulose, sendo responsáveis por diversas propriedades destes materiais, como rigidez, cristalinidade e elasticidade. Com base na possibilidade de ter este tipo de interação intermolecular, assinale a formula molecular capaz de realizar ligação de hidrogênio entre si. a) CO2 b) H2 c) H3COCH3 d) C2H6 e) NH3 62. (UniRV GO/2018) Muitas propriedades químicas e físicas são explicadas pelas forças de interações intermoleculares como o ponto de fusão, o ponto de ebulição, a solubilidade em água, entre outras. E um dos fatores que explica as forças de interação é baseado na geometria das moléculas. Analise as alternativas e assinale V (verdadeiro) ou F (falso). a) O sulfeto de hidrogênio é uma molécula angular. b) O pentafluoreto de bromo é uma molécula quadrado planar. c) A amônia é uma molécula tetraédrica. d) O tricloreto de boro é uma molécula trigonal plana. 63. (UniRV GO/2015) Os gases nobres são assim chamados em referência à classe medieval da nobreza, pois não se misturava com a plebe. Estes gases fazem parte dos constituintes menos abundantes da natureza e por séculos foram considerados inertes por não reagirem com nenhum outro elemento, mas esta história mudou em 1962 quando o química Neil Barlett preparou o primeiro composto de gás nobre. Baseando-se nos gases nobres e seus compostos, analise as alternativas e marque V para verdadeiro e F para Falso. a) O composto tetrafluoreto de xenônio tem a mesma polaridade que o tetracloreto de carbono, pois ambos os compostos possuem a mesma geometria tetraédrica. b) Independente do gás nobre estar no estado fundamental ou na forma de composto, todos eles apresentam a configuração ns2np6 (onde n é o período do referido gás nobre). c) Apesar dos compostos trifluoreto de boro e trifluoreto de argônio apresentarem geometrias diferentes ambos terão reatividades iguais. d) Um composto de gás nobre só será formado e ficará estável (pelo menos por alguns segundos) somente se a variação de entalpia da reação de formação for menor que zero. 64. (UNITAU SP/2017) Na Guerra Civil da Síria, o gás sarin foi usado. A produção e o armazamento do sarin são proibidos pela Convenção Sobre Armas Químicas, de 1993. O sarin é um potente inibidor irreversível da enzima ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 27 acetilcolinesterase, que degrada o neurotransmissor acetilcolina, depois da liberação, na fenda sináptica. A acetilcolina é liberada para estimular músculos e glândulas secretórias. A acumulação de acetilcolina na fenda sináptica, devido à inibição de acetilcolinesterase, faz com que o neurotransmissor continue a atuar sobre as fibras musculares, levando a uma contração constante, o que causa profundo cansaço muscular. Depois um tempo de superestimulação, o músculo é paralisado. O diafragma, que é responsável pela respiração, é paralisado. Os músculos da laringe e da garganta também são paralisados, e a vítima não consegue engolir, tossir ou cuspir a grande quantidade de saliva produzida. Uma pessoa exposta a 200 mg de gás sarin morre depois de 7 a 10 minutos, engasganado-se na própria saliva, tendo falhas respiratórias e cardíacas. A fórmula do sarin é [(CH3)2CHO]CH3P(O)F e sua estrutura é a seguinte: Sobre o gás sarin, leia as afirmações a seguir. I. É um composto organofosforado. II. Por causa do F, a molécula é hidrofóbica. III. Tem 3 grupos metil. IV. As ligações de fósforo apontam para vértices de um tetraedro. Está CORRETO o que se afirma em a) I e III, apenas. b) I, III e IV, apenas. c) I, II e IV, apenas. d) II, III e IV, apenas. e) I e II, apenas. 65. (UNITAU SP/2017) A ligação covalente é um tipo de ligação química. Analise as afirmativas abaixo em relação a essa ligação. I. Quando a ligação covalente ocorre entre átomos de diferentes eletronegatividades, é denominada ligação covalente apolar. II. Os polos positivos e negativos da molécula, cujos átomos estão unidos por ligação covalente, são representados por e , respectivamente. III. Numa ligação que é 100 % covalente, a ligação entre dois átomos apresenta um valor de momento dipolar nulo. Está CORRETO o que se afirma em + − ESTRATÉGIAVESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 28 a) I, II e III. b) I e II, apenas. c) I e III, apenas. d) II e III, apenas. e) II, apenas. 66. (UNITAU SP/2014) Na coluna da esquerda da tabela abaixo estão descritas algumas substâncias e seus estados físicos. A coluna da direita contém tipos de ligação entre átomos, íons ou moléculas. Assinale a alternativa que apresenta as associações CORRETAS: a) 1-B; 2-E; 3-A; 4-B; 5-D; 6-A; 7-B. b) 1-D; 2-B; 3-E; 4-A; 5-B; 6-B; 7-C. c) 1-B; 2-E; 3-C; 4-E; 5-D; 6-E; 7-B. d) 1-C; 2-D; 3-B; 4-D; 5-A; 6-C; 7-E. e) 1-B; 2-E; 3-D; 4-C; 5-E; 6-E; 7-B. 67. (EsPCEX/2018) Quando ocorre a combustão completa de quaisquer hidrocarbonetos, há a produção dos compostos gás carbônico (CO2) e água (H2O). Acerca dessas substâncias afirma-se que: I. as moléculas CO2 e H2O apresentam a mesma geometria molecular. II. a temperatura de ebulição da água é maior que a do CO2, pois as moléculas de água na fase líquida se unem por ligação de hidrogênio, interação intermolecular extremamente intensa. III. a molécula de CO2 é polar e a de água é apolar. IV. a temperatura de fusão do CO2 é maior que a da água, pois, diferentemente da água, a molécula de CO2 apresenta fortes interações intermoleculares por apresentar geometria angular. V. o número de oxidação (Nox) do carbono na molécula de CO2 é +4. Estão corretas apenas as afirmativas a) I, II e IV. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 29 b) II, III e IV. c) I, III e V. d) III e IV. e) II e V. 68. (UECE/2016) Em 1960, o cientista alemão Uwe Hiller sugeriu que a habilidade das lagartixas de caminhar nas paredes e no teto era por conta de forças de atração e repulsão entre moléculas das patas da lagartixa e as “moléculas” da parede, as chamadas forças de Van der Waals. Esta hipótese foi confirmada em 2002 por uma equipe de pesquisadores de Universidades da Califórnia. Sobre as Forças de Van de Waals, assinale a afirmação verdadeira. a) Estão presentes nas ligações intermoleculares de sólidos, líquidos e gases. b) Só estão presentes nas ligações de hidrogênio. c) Também estão presentes em algumas ligações interatômicas. d) São forças fracamente atrativas presentes em algumas substâncias como o neônio, o cloro e o bromo. 69. (ESCS DF/2015) O DNA apresenta uma estrutura primária semelhante à do RNA, com algumas modificações. Por exemplo, no RNA as bases nitrogenadas são a adenina, a guanina, a citosina e a uracila; no DNA, tem-se a ocorrência da timina em vez da uracila. Além disso, o DNA possui uma estrutura secundária em forma de dupla hélice de cordões de ácido nucleico. Nessa estrutura, conforme figura I, abaixo, cada porção das moléculas de adenina (A) e de guanina (G) de um cordão liga-se, por meio de ligações de hidrogênio, à porção de uma molécula de timina (T) e de citosina (C), respectivamente, do outro cordão. Na figura II, são apresentadas as moléculas de adenina e de timina. Considerando que as ligações de hidrogênio são indicadas por linhas tracejadas, assinale a opção que melhor representa a ocorrência dessas ligações entre as porções de moléculas de adenina e timina no DNA. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 30 a) b) c) d) 70. (Fac. Israelita de C. da Saúde Albert Einstein SP/2017) A temperatura de fusão de compostos iônicos está relacionada à energia reticular, ou seja, à intensidade da atração entre cátions e ânions na estrutura do retículo cristalino iônico. A força de atração entre cargas elétricas opostas depende do produto das cargas e da distância entre elas. De modo geral, quanto maior o produto entre os módulos das cargas elétricas dos íons e menores as distâncias entre os seus núcleos, maior a energia reticular. Considere os seguintes pares de substâncias iônicas: I. MgF2 e MgO II. KF e CaO III. LiF e KBr As substâncias que apresentam a maior temperatura de fusão nos grupos I, II e III são, respectivamente, a) MgO, CaO e LiF. b) MgF2, KF e KBr. c) MgO, KF e LiF. d) MgF2, CaO e KBr. 71. (UNIFOR CE/2016) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 31 As propriedades dos materiais, tais como estado físico (sólido, líquido ou gasoso), os pontos de fusão e ebulição, condutividade elétrica, entre outras, devem-se em grande parte ao tipo de ligação química formada. Considere os seguintes materiais abaixo: I. Cloro II. Ferro III. Cloreto de sódio IV. Diamante V. Platina A opção que contém a correlação correta entre o material e o tipo de ligação envolvido é : a) iônica – covalente – iônica – metálica e metálica. b) metálica – iônica – covalente – iônica e iônica. c) covalente – iônica – metálica – iônica e covalente. d) iônica – iônica – covalente – covalente – metálica e metálica e) covalente – metálica – iônica – covalente – metálica. 72. (FAMERP SP/2016) Ureia, CO(NH2)2, e sulfato de amônio, (NH4)2SO4, são substâncias amplamente empregadas como fertilizantes nitrogenados. Comparando-se as duas substâncias quanto às ligações químicas presentes em suas estruturas, é correto afirmar que a) a ureia apresenta apenas ligações iônicas e o sulfato de amônio, ligações covalentes e iônicas. b) o sulfato de amônio apresenta apenas ligações iônicas e a ureia, ligações covalentes e iônicas. c) ambas possuem apenas ligações covalentes. d) ambas possuem apenas ligações iônicas. e) a ureia apresenta apenas ligações covalentes e o sulfato de amônio, ligações covalentes e iônicas. 73. (FCM MG/2016) Observe algumas características das substâncias CO2 (g), SiO2 (s) e CS2 (l), não respectivamente: Analisando a tabela e identificando I, II e III, assinale a afirmativa FALSA. a) A densidade do líquido II diminui com um aumento da temperatura. b) A espécie covalente III apresenta unidade estrutural com três átomos. c) As interações intermoleculares são mais eficientes na espécie II. d) As substâncias moleculares I e II apresentam suas geometrias lineares. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 32 74. (UNESP SP/2015) No ano de 2014, o Estado de São Paulo vive uma das maiores crises hídricas de sua história. A fim de elevar o nível de água de seus reservatórios, a Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (Sabesp) contratou a empresa ModClima para promover a indução de chuvas artificiais. A técnica de indução adotada, chamada de bombardeamento de nuvens ou semeadura ou, ainda, nucleação artificial, consiste no lançamento em nuvens de substâncias aglutinadoras que ajudam a formar gotas de água. (http://exame.abril.com.br. Adaptado.) Além do iodeto de prata, outras substâncias podem ser utilizadas como agentes aglutinadores para a formação de gotas de água, tais como o cloreto de sódio, o gás carbônico e a própria água. Considerando o tipo de força interatômica que mantém unidas as espécies de cada agente aglutinador, é correto classificar como substância molecular: a) o gás carbônico e o iodeto de prata. b) apenas o gás carbônico. c) o gás carbônico e a água. d) apenas a água. e) a água e o cloreto de sódio. 75. (UEM PR/2012) Assinale a(s) alternativa(s) correta(s) com relação ao preenchimento da tabela abaixo, com respostas de acordo com as colunas I, II, III e IV, respectivamente. 01. Iodo: iônica, líquido, não, não. 02. Metano: metálica, sólido, não, sim. 04. Etanol: covalente, líquido, não, não. 08. Platina: metálica, sólido, sim, não. 16. Cloreto de lítio: iônica, sólido, não, sim. 76. (UFMG/2009) Certo produto desumidificador, geralmente encontrado à venda em supermercados,é utilizado para se evitar a formação de mofo em armários e outros ambientes domésticos. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 33 A embalagem desse produto é dividida, internamente, em dois compartimentos – um superior e um inferior. Na parte superior, há um sólido branco iônico – o cloreto de cálcio, CaCl2. Algum tempo depois de a embalagem ser aberta e colocada, por exemplo, em um armário em que há umidade, esse sólido branco desaparece e, ao mesmo tempo, forma-se um líquido incolor no compartimento inferior. As duas situações descritas estão representadas nestas figuras: Considerando-se essas informações e outros conhecimentos sobre os materiais e os processos envolvidos, é CORRETO afirmar que a) o CaCl2 passa por um processo de sublimação. b) o CaCl2 tem seu retículo cristalino quebrado. c) o líquido obtido tem massa igual à do CaCl2. d) o líquido obtido resulta da fusão do CaCl2. 77. (UFRN/2009) O sódio é uma substância extremamente reativa e perigosa, podendo pegar fogo em contato com o ar: e reagir violentamente com a água: É um elemento químico considerado essencial à vida humana. Quando combinado a outras substâncias, é utilizado, por exemplo, na produção de papel, de sabão e no tratamento de águas. As estruturas das espécies sódio, água e hidrogênio, da reação (3), podem ser representadas, respectivamente, por: a) b) (3) (g) H (s) 2NaOH (l) O2H (s) 2Na 22 +→+ ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 34 c) d) 78. (FGV SP/2008) Na tabela são fornecidas as células unitárias de três sólidos, I, II e III. A temperatura de fusão do sólido III é 1772ºC e a do sólido II é bem superior ao do sólido I. Quando dissolvido em água, o sólido I apresenta condutividade. Pode-se concluir que os sólidos I, II e III são, respectivamente, sólidos a) covalente, iônico e metálico. b) iônico, covalente e metálico. c) iônico, molecular e metálico. d) molecular, covalente e iônico. e) molecular, iônico e covalente. 79. (UNIFESP SP/2006) A tabela apresenta algumas propriedades medidas, sob condições experimentais adequadas, dos compostos X, Y e Z. A partir desses resultados, pode-se classificar os compostos X, Y e Z, respectivamente, como sólidos a) molecular, covalente e metálico. b) molecular, covalente e iônico. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 35 c) covalente, molecular e iônico. d) covalente, metálico e iônico. e) iônico, covalente e molecular. 80. (UFU MG/2006/1ªFase) A molécula apolar que possui ligações polares é a) CH3Cl. b) CHCl3. c) Cl2. d) CCl4. 81. (UFU MG/2007/1ªFase) As substâncias SO2, NH3, HCl e Br2 apresentam as seguintes interações intermoleculares, respectivamente: a) dipolo-dipolo, ligação de hidrogênio, dipolo-dipolo e dipolo induzido-dipolo induzido. b) dipolo instantâneo-dipolo induzido, dipolo-dipolo, ligação de hidrogênio, dipolo-dipolo. c) dipolo-dipolo, ligação de hidrogênio, ligação de hidrogênio e dipolo-dipolo d) forças de London, dipolo-dipolo, ligação de hidrogênio e dipolo induzido-dipolo induzido. 82. (UNICAMP SP/1991) Considere as moléculas NH3, CH4, CO2 e H2O, indique a configuração espacial de cada uma, utilizando a terminologia: linear, angular, piramidal, quadrangular, tetraédrica. 83. (UNICAMP SP/1994) Considere os processos I e II representados pelas equações: I. H2O(L) → H2O(g) II. H2O(g) → 2 H(g) + O(g) Indique quais ligações são rompidas em cada um desses processos. 84. (UNICAMP SP/1988) As pontes de hidrogênio formadas entre moléculas de água HOH, podem ser representas por: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 36 Com base neste modelo, represente as pontes de hidrogênio que existem entre moléculas de amônia, NH3. 85. (UERJ/2018/2ªFase) Com os símbolos dos vários elementos químicos conhecidos, é possível formar palavras. Considere que uma empresa, utilizando uma sequência de cinco símbolos de elementos químicos, criou um logotipo para divulgar a marca de seu produto. Observe: A partir do logotipo e com base na tabela periódica, identifique o símbolo do metal de transição interna que apresenta menor número atômico. Em seguida, nomeie o elemento de maior energia de ionização do grupo do telúrio. Ainda considerando o logotipo, classifique, quanto à polaridade, o tipo de ligação formada entre o elemento de maior eletronegatividade e o hidrogênio. Classifique, também, o tipo de geometria do composto de menor massa molar formado por esses dois elementos. 86. (UERJ/2007/1ªFase) A molécula do hexafluoreto de enxofre (SF6) 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 abaixo. Considere que a distância entre o centro de um átomo de flúor e o centro do átomo de enxofre seja igual a . Assim, a medida da aresta desse octaedro, em é aproximadamente igual a: a) 1,53 b) 1,79 c) 2,16 d) 2,62 87. (UERJ/1999/1ªFase) O experimento abaixo mostra o desvio ocorrido em um filete de água quando esta é escoada através de um tubo capilar o A1,53 o A ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 37 Considerando suas ligações interatômicas e suas forças intermoleculares, a propriedade da água que - justifica a ocorrência do fenômeno consiste em: a) ser um composto iônico b) possuir moléculas polares c) ter ligações covalentes apolares d) apresentar interações de Van der Waals 88. (UERJ/2017/1ªFase) A aplicação de campo elétrico entre dois eletrodos é um recurso eficaz para separação de compostos iônicos. Sob o efeito do campo elétrico, os íons são atraídos para os eletrodos de carga oposta. Considere o processo de dissolução de sulfato ferroso em água, no qual ocorre a dissociação desse sal. Após esse processo, ao se aplicar um campo elétrico, o seguinte íon salino irá migrar no sentido do polo positivo: a) b) c) d) 89. (UERJ/2010/1ªFase) Compostos de enxofre são usados em diversos processos biológicos. Existem algumas bactérias que utilizam, na fase da captação de luz, o H2S em vez de água, produzindo enxofre no lugar de oxigênio, conforme a equação química: 6 CO2 + 12 H2S C6H12O6 + 6 H2O + 12 S O H2S é um gás que se dissolve em água. Essa solubilidade decorre da formação de interações moleculares do tipo: a) iônica b) covalente +3Fe +2Fe −2 4SO −2 3SO ⎯→⎯ ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 38 c) dipolo-dipolo d) ligação de hidrogênio 90. (UERJ/2005/1ªFase) O gelo seco, ou dióxido de carbono solidificado, muito utilizado em processos de refrigeração, sofre sublimação nas condições ambientes. Durante essa transformação, ocorrem, dentre outros, os fenômenos de variação de energia e de rompimento de interações. Esses fenômenos são classificados, respectivamente, como: a) exotérmico - interiônico b) exotérmico - internuclear c) isotérmico - interatômico d) endotérmico - intermolecular 91. (UERJ/1995/1ªFase) Os motores dos carros a gasolina fabricados em nosso país funcionam bem com uma mistura combustível contendo 22% em volume de etanol. A adulteração por adição de maior quantidade de álcool na mistura ocasiona corrosão das peças e falhas no motor. O teste de controle da quantidade de álcool na gasolina vendida pelos postos autorizados é feitomisturando-se num frasco graduado e com tampa, 50mL da gasolina do posto com 50mL de solução aquosa de cloreto de sódio. Após agitação , esperam-se alguns minutos e observa-se a separação das fases da mistura. Num determinado posto, feito o teste, resultou que a fase orgânica ocupou o volume de 39mL , e a fase aquosa 61mL, o que isentou o posto de multa. Entre as alternativas abaixo, aquela que NÃO está de acordo com o teste realizado é: a) após agitação , o etanol ocupou totalmente a fase orgânica. b) a mistura água e gasolina pode ser separada por decantação. c) o etanol dissolve-se em gasolina devido às forças intermoleculares de Van der Waals d) o etanol dissolve-se em água devido a interações por formação de pontes de hidrogênio e) as pontes de hidrogênio são interações mais fortes do que as forças intermoleculares de Van der Waals. 92. (ACAFE SC/2015/Janeiro) Assinale a alternativa que contém as respectivas geometrias e polaridades das espécies química abaixo. SO2; SO3; H2O e H2Be a) SO2: angular e polar; SO3: piramidal e polar; H2O: angular e polar e H2Be: linear e apolar. b) SO2: angular e polar; SO3: trigonal plana e apolar; H2O: angular e polar e H2Be: angular e polar. c) SO2: angular e polar; SO3: trigonal plana e apolar; H2O: angular e polar e H2Be: linear e apolar. d) SO2: linear e apolar; SO3: piramidal e polar; H2O: linear e apolar e H2Be: angular e polar. 93. (ACAFE SC/2014/Janeiro) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 39 Assinale a alternativa que contenha as geometrias das respectivas espécies químicas: água, dióxido de carbono, trióxido de enxofre e fluoreto de berílio. a) Angular, linear, piramidal, angular. b) Angular, angular, piramidal, linear. c) Angular, linear, trigonal plana, linear. d) Linear, angular, trigonal plana, angular. 94. (ACAFE SC/2010) Os catalisadores, em geral, são substâncias que aceleram determinadas reações ou as tornam possíveis, sem reagirem (isto é, eles não reagem, apenas aceleram). No caso dos catalisadores automotivos, as reações aceleradas, são as que transformam poluentes (CO, NOx e CxHy) em compostos menos prejudiciais à saúde (CO2, H2O e N2). Essas reações são, por exemplo: 2 CO + O2 2 CO2 2 C2H6 + 7 O2 4 CO2 + 6 H2O 2 NO2 + 4 CO N2 + 4 CO2 Com relação ao CO2, é correto afirmar que: a) sua molécula é linear e a hibridação do átomo de carbono é sp2. b) as ligações químicas presentes na molécula são do tipo covalente polar. c) as ligações químicas presentes na molécula são do tipo covalente apolar. d) a massa molar é 23 g mol -1 . 95. (ACAFE SC/2002/Janeiro) A água é uma substância que permitiu a criação e a manutenção da vida no planeta Terra. Analise as seguintes afirmações sobre a água. I. É capaz de formar pontes de hidrogênio. II. Sua molécula tem forma geométrica não-linear. III. Sua molécula tem forma geométrica linear. IV. Solubiliza substâncias de baixa polaridade, como hidrocarbonetos. A alternativa, que contém todas as afirmações que estão corretas, é: a) II - III b) I - ll - IV c) I - II d) I - II - III - IV e) llI - IV 96. (ACAFE SC/2011/Julho) Considere as substâncias I, II e III a seguir. → → → ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 40 Assinale a alternativa com a associação correta entre o nome e a característica de cada uma das substâncias. a) I - Amônia: polar; II - Clorometano: polar; III - Propano: gás em condições ambientes. b) I - Amônia: gás em condições ambientes; II - Cloroetano: polar; III - Butano: polar. c) I - Amônia: apolar; II - Clorometano: gás em condições ambientes; III - Propano: líquido em condições ambientes. d) I - Amônia: polar; II - Clorometano: apolar; III - Butano: apolar. 97. (ACAFE SC/2002/Julho) O gás dióxido de carbono (CO2), principal responsável pelo efeito estufa, apresenta quatro ligações covalentes _________ e uma _____________ . Assinale a alternativa que completa, corretamente, o enunciado acima. a) polares e molécula polar b) polares e molécula apolar c) apolares e molécula polar d) apolares e molécula apolar e) coordenadas e molécula apolar 98. (ACAFE SC/2017/Julho) Assinale a alternativa que contém a ordem decrescente da temperatura de ebulição das seguintes espécies químicas: H2; Ne; CO e NH3. Dados: H: 1 g/mol; Ne: 20 g/mol; C: 12 g/mol; N: 14 g/mol; O: 16 g/mol. a) NH3 < CO < Ne < H2 b) NH3 > CO > Ne > H2 c) NH3 > CO > H2 > Ne d) H2 > Ne > CO > NH3 99. (ACAFE SC/2011/Janeiro) Assinale a alternativa correta, na qual todas as substâncias são compostas e líquidas à temperatura ambiente. a) O3, O2; CH3 CH2 OH b) H2; CO2; CH3OH c) H2O; NH3; CO d) H2O; CH3CH2OH; CH3COCH3 H N H H I II H C H H Cl III H3C CH2 CH3 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 41 100. (ACAFE SC/2011/Janeiro) Analise os fatos relatados e marque com V as afirmações verdadeiras e com F as falsas. ( ) O estado físico das substâncias depende das forças de atração entre suas moléculas. ( ) A existência de dipolos elétricos na água faz com que as moléculas se atraiam fortemente, levando-as ao estado gasoso. ( ) A água, apesar de sólida nas condições ambiente, pode ser obtida pela reação entre os gases hidrogênio e oxigênio. ( ) A água e o óleo não são miscíveis por serem, ambos, apolares. ( ) Alguns processos físicos exotérmicos são comuns em nosso cotidiano, como a fusão do gelo ou a evaporação da água. Neles, as mudanças de estado são possíveis graças ao calor retirado do ambiente. A sequência correta, de cima para baixo, é: a) F - F - F - F - F b) V - F - F - F - F c) F - V - F - V - F d) V - F - V - F - V 101. (ACAFE SC/2011/Julho) Na tabela abaixo são dadas informações sobre o elemento químico mercúrio, ao nível do mar. De acordo com as informações acima, assinale a alternativa correta. a) A mistura contendo água e mercúrio é homogênea. b) O mercúrio é um metal alcalinoterroso. c) O mercúrio afunda na água líquida. d) Termômetros de mercúrio não detectam a temperatura de ebulição da água, ao nível do mar. 102. (ENEM/2014/3ª Aplicação) O entendimento de como as ligações químicas se formam é um dos assuntos fundamentais da ciência. A partir desses fundamentos, pode-se entender como são desenvolvidos novos materiais. Por exemplo, de acordo com a regra do octeto, na formação de uma ligação covalente, os átomos tendem a completar seus octetos pelo compartilhamento de elétrons (atingir configuração de gás nobre, ns2 np6). Porém, quando o átomo central de uma molécula tem orbitais d vazios, ele pode acomodar 10, 12 ou até mais elétrons. Os elétrons desta camada de valência expandida podem estar como pares isolados ou podem ser usados pelo átomo central para formar ligações. A estrutura que representa uma molécula com o octeto expandido (exceção à regra do octeto) é ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 42 a) BF3. b) NH3. c) PCI5. d) BeH2. e) AlI3. 103. (ENEM/2017) Partículas microscópicas existentes na atmosfera funcionam como núcleos de condensação de vapor de água que, sob condições adequadas de temperatura e pressão, propiciam a formação das nuvens e consequentemente das chuvas. No ar atmosférico, tais partículas são formadas pela reação de ácidos (HX) com a base NH3, de forma natural ou antropogênica, dando origem a sais de amônio (NH4X), de acordo com a equação química genérica: HX (g) + NH3 (g) → NH4X (s) FELIX, E. P.; CARDOSO, A. A. Fatores ambientais que afetam a precipitação úmida. Química Nova na Escola, n. 21, maio 2005 (adaptado).A fixação de moléculas de vapor de água pelos núcleos de condensação ocorre por a) ligações iônicas. b) interações dipolo-dipolo. c) interações dipolo-dipolo induzido. d) interações íon-dipolo. e) ligações covalentes. 104. (ENEM/2016) O aquecimento de um material por irradiação com micro-ondas ocorre por causa da interação da onda eletromagnética com o dipolo elétrico da molécula. Um importante atributo do aquecimento por micro- ondas é a absorção direta da energia pelo material a ser aquecido. Assim, esse aquecimento é seletivo e dependerá, principalmente, da constante dielétrica e da frequência de relaxação do material. O gráfico mostra a taxa de aquecimento de cinco solventes sob irradiação de micro-ondas. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 43 BARBOZA, A. C. R. N. et al. Aquecimento em forno de micro-ondas. Desenvolvimento de alguns conceitos fundamentais. Química Nova, n. 6, 2001 (adaptado). No gráfico, qual solvente apresenta taxa média de aquecimento mais próxima de zero, no intervalo de 0 s a 40 s? a) H2O b) CH3OH c) CH3CH2OH d) CH3CH2CH2OH e) CH3CH2CH2CH2CH2CH3 105. (ENEM/2015) O acúmulo de plásticos na natureza pode levar a impactos ambientais negativos, tanto em ambientes terrestres quanto aquáticos. Uma das formas de minimizar esse problema é a reciclagem, para a qual é necessária a separação dos diferentes tipos de plásticos. Em um processo de separação foi proposto o seguinte procedimento: I. Coloque a mistura de plásticos picados em um tanque e acrescente água até a metade da sua capacidade. II. Mantenha essa mistura em repouso por cerca de 10 minutos. III. Retire os pedaços que flutuaram e transfira-os para outro tanque com uma solução de álcool. IV. Coloque os pedaços sedimentados em outro tanque com solução de sal e agite bem. Qual propriedade da matéria possibilita a utilização do procedimento descrito? a) Massa. b) Volume. c) Densidade. d) Porosidade. e) Maleabilidade. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 44 106. (ENEM/2011) A pele humana, quando está bem hidratada, adquire boa elasticidade e aspecto macio e suave. Em contrapartida, quando está ressecada, perde sua elasticidade e se apresenta opaca e áspera. Para evitar o ressecamento da pele é necessário, sempre que possível, utilizar hidratantes umectantes, feitos geralmente à base de glicerina e polietilenoglicol: Disponível em: http://www.brasilescola.com. Acesso em: 23 abr. 2010 (adaptado). A retenção de água na superfície da pele promovida pelos hidratantes é consequência da interação dos grupos hidroxila dos agentes umectantes com a umidade contida no ambiente por meio de a) ligações iônicas. b) forças de London. c) ligações covalentes. d) forças dipolo-dipolo. e) ligações de hidrogênio. 2. Já Caiu Na FUVEST 107. (FUVEST SP/2007) A figura mostra modelos de algumas moléculas com ligações covalentes entre seus átomos. Analise a polaridade dessas moléculas, sabendo que tal propriedade depende da Diferença de eletronegatividade entre os átomos que estão diretamente ligados. (Nas moléculas apresentadas, átomos de elementos diferentes têm eletronegatividades diferentes.) Forma geométrica das moléculas. Observação: Eletronegatividade é a capacidade de um átomo para atrair os elétrons da ligação covalente. Dentre essas moléculas, pode-se afirmar que são polares apenas a) A e B b) A e C c) A, C e D d) B, C e D e) C e D HO H2C CH OH CH2 OH glicerina HO CH2 CH2 O CH2 CH2 O CH2 CH2 OH n polietilenoglicol ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 45 108. (FUVEST – 2016 – 1ª Fase) A estrutura do DNA é formada por duas cadeias contendo açúcares e fosfatos, as quais se ligam por meio das chamadas bases nitrogenadas, formando a dupla hélice. As bases timina, adenina, citosina e guanina, que formam o DNA, interagem por ligações de hidrogênio, duas a duas em uma ordem determinada. Assim, a timina, de uma das cadeias, interage com a adenina, presente na outra cadeia, e a citosina, de uma cadeia, interage com a guanina da outra cadeia. Considere as seguintes bases nitrogenadas: As interações por ligação de hidrogênio entre adenina e timina e entre guanina e citosina, que existem no DNA, estão representadas corretamente em: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 46 109. (FUVEST SP/2019/2ªFase) O fósforo elementar pode ser obtido em diferentes formas alotrópicas, nas condições mostradas na figura. O fósforo branco, de fórmula P4, é convertido em fósforo vermelho, conforme a estrutura mostrada na figura. Isso faz com que suas propriedades se alterem. Por exemplo, fósforo branco é solúvel no solvente dissulfeto de carbono, ao passo que o vermelho não é solúvel. A obtenção industrial do fósforo branco é feita a partir do aquecimento do mineral fluorapatita, Ca5(PO4)3F, na presença de sílica e carvão, conforme a equação 4 Ca5(PO4)3F + 18 SiO2 + 30 C 3 P4 + 30 CO + 18 CaSiO3 + 2 CaF2 → ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 47 Com base nessas informações, responda ao que se pede. a)Qual das formas alotrópicas do fósforo mostradas na figura terá maior densidade? b)Estima-se que, anualmente, 744.000 toneladas de fósforo branco são produzidas industrialmente. Calcule a massa total de fluorapatita usada como matéria-prima nesse processo. Considere que esse mineral possui 100% de pureza. Demonstre os cálculos. c)Qual a diferença entre as ligações que mantêm as moléculas de fósforo branco unidas e as que mantêm a estrutura do fósforo vermelho ou do fósforo preto? Explique. Note e adote: Massas molares (g/mol): Fluorapatita = 504; P4 = 124. 110. (FUVEST SP/2011) A figura abaixo traz um modelo da estrutura microscópica de determinada substância no estado sólido, estendendo-se pelas três dimensões do espaço. Nesse modelo, cada esfera representa um átomo e cada bastão, uma ligação química entre dois átomos. A substância representada por esse modelo tridimensional pode ser a) sílica, (SiO2)n. b) diamante, C. c) cloreto de sódio, NaCl. d) zinco metálico, Zn. e) celulose, (C6H10O5)n. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 48 3. Gabarito Sem Comentários 1. A 2. B 3. Discursiva 4. B 5. D 6. C 7. E 8. B 9. 10 10. B 11. A 12. D 13. E 14. E 15. D 16. A 17. B 18. B 19. B 20. D 21. E 22. D 23. D 24. D 25. A 26. C 27. 10 28. 03 29. 07 30. 03 31. 12 32. 07 33. C 34. D 35. C 36. B 37. D 38. 12 39. D 40. E 41. E 42. B 43. C 44. D 45. D 46. B 47. A 48. E 49. C 50. A 51. E 52. A 53. D 54. D 55. B 56. A 57. D 58. A 59. A 60. B 61. E 62. VFFV 63. FFFF 64. B 65. D 66. C 67. E 68. D 69. C 70. A 71. E 72. E 73. B 74. C 75. 20 76. B 77. D 78. B 79. B 80. D 81. A 82. Discursiva 83. Discursiva 84. Discursiva 85. Discursiva 86. C 87. B 88. C 89. C 90. D 91. A 92. C 93. C 94. B 95. C 96. A 97. B 98. B 99. D 100. B 101. C 102. C 103. D 104. E 105. C ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 49 106. E 107. E 108. C 109. Discursiva 110. A 4. Questões Resolvidas e Comentadas 1. (UFJF MG/2012/1ªFase) Há duas características que podem definir se uma molécula é ou não polar: a diferença de eletronegatividade entre os átomos ligados e a geometria da molécula. Com base nessas informações, assinale a alternativa INCORRETA. a) A geometria dasmoléculas de oxigênio e ozônio é linear, as ligações são apolares e as moléculas são apolares. b) A geometria da molécula da água é angular, as ligações entre os átomos são polares e a molécula é polar. c) A geometria da molécula de tetracloreto de carbono é tetraédrica, as ligações entre os átomos são polares e a molécula é apolar. d) A geometria da molécula do gás carbônico é linear, as ligações entre os átomos são polares e a molécula é apolar. e) A geometria da molécula de diclorometano é tetraédrica, as ligações entre os átomos são polares e a molécula é polar. Comentários a) Incorreta. A geometria do oxigênio é sim linear, mas a do ozônio é angular devido á repulsão gerada pelos elétrons não ligantes, de modo que a molécula de ozônio é polar. b) Correta. As ligações H-O são polares e a molécula é, de fato, angular. Não sendo linear devido à repulsão gerada pelos pares de elétrons não-ligantes. c) Correta. As ligações C-Cl são altamente polares, mas a molécula se organiza num tetraedro regular, de modo que o vetor momento de dipolo é nulo. d) Correta. C=O é altamente polar, mas a molécula é linear e perfeitamente simétrica, de modo que é apolar. e) Correta. É o que de fato ocorre. Como qualquer molécula, sendo assimétrica, será polar. Gabarito: A 2. (UFJF MG/2008/1ªFase) As substâncias químicas constituem parte fundamental da nossa vida. A respiração, a alimentação, a ingestão de água ou outros líquidos e o tratamento com medicamentos são alguns exemplos de atividades essenciais que envolvem compostos químicos formados por átomos ou íons que se unem uns aos outros. Assinale a resposta INCORRETA. a) No sal (NaCl) que costumamos adicionar aos nossos alimentos, a ligação química é iônica. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 50 b) A molécula de gás oxigênio que inspiramos é composta de dois átomos que se unem através de ligação covalente polar. c) A molécula de gás carbônico que expiramos apresenta duas ligações duplas. d) As moléculas de água se unem umas às outras através de ligação de hidrogênio. e) A grande maioria dos medicamentos é constituída de substâncias orgânicas, nas quais o tipo mais comum de ligação química presente é a covalente. Comentários a) Correta. É como os metais alcalinos e alcalinos terrosos se unem aos ametais. b) Incorreta. Uma ligação entre átomos de um mesmo elemento é polar porque não há diferença de eletronegatividade entre os átomos. c) Correta. Dado que o carbono é tetravalente, ele precisa de 4 ligações ao todo. d) Correta. Este é o tipo de interação intermolecular feita pela água. e) Correta. A cadeias orgânicas são formadas por carbonos ligados covalentemente entre si, juntamente com seus ligantes ametais. Gabarito: B 3. (UFJF MG/PISM) O hidreto de fósforo, PH3, e a amônia, NH3, são estruturalmente semelhantes: ambas são moléculas piramidais trigonais e, consequentemente, polares. Nas fases sólidas e líquidas dos dois compostos, interações dipolo-dipolo atuam, entre outras, como forças de interação intermoleculares. a) Qual(is) outra(s) força(s) intermolecular(es) está(ão) presente(s) na NH3 (líquida) e no PH3 (líquido), além das interações dipolo-dipolo? b) Desenhe a interação intermolecular mais forte que ocorre entre duas moléculas de NH3. c) A tabela abaixo relaciona os pontos de fusão e de ebulição dos dois compostos. Considerando as forças intermoleculares presentes em cada composto, explique as diferenças observadas. d) Com base nos dados da tabela do item c, qual seria o estado físico dessas substâncias a –50°C? NH3 PH3 Gabarito: a) NH3: Ponte ou Ligação de hidrogênio e Forças de Van der Waals ou London ou dipolo-dipolo induzido. PH3: Forças de Van der Waals ou Dispersão de London. b) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 51 c) As ligações de hidrogênio entre as moléculas de NH3 fazem com que os pontos de fusão e de ebulição deste composto sejam mais elevados que aqueles do PH3, que não apresenta essa força intermolecular. d) NH3 : Líquido PH3 : Gasoso 4. (UNICENTRO 2009/1) Considerando as substâncias água, H2O, e o dióxido de carbono, CO2, e suas propriedades físicas e químicas, é CORRETO afirmar que a) a molécula de CO2 é polar. b) a molécula de CO2 apresenta geometria linear. c) as duas moléculas (H2O e CO2) conduzem corrente elétrica. d) na molécula de CO2, existem oito pares de elétrons ligantes. e) as moléculas de H2O entre si apresentam interações intermoleculares mais fracas que as de CO2. Comentários a) Incorreta. É linear e perfeitamente simétrica, de modo que é apolar. b) Correta. Como já mencionado no comentário anterior. Isto ocorre porque não possui nenhum par de elétrons não-ligantes para repelir as ligações C=O. c) Incorreta. Para conduzir corrente elétrica, a molécula precisa ser polar, e este não é o caso do CO2, como já dito anteriormente. d) Incorreta. Há, na verdade, 4 pares ligantes: 2 do carbono e mais 1 de cada oxigênio, totalizando 4. e) Incorreta. As interações intermoleculares para o H2O são as pontes de hidrogênio, bem mais fortes que as interações do tipo dipolo induzido – dipolo induzido que ocorrem entre as moléculas de CO2. Gabarito: B 5. (UNICENTRO 2018) De acordo com o modelo da Repulsão dos Pares Eletrônicos na Camada de Valência (RPECV): “Em qualquer ligação covalente, os pares de elétrons da camada de valência tendem a ficar o mais afastados possível uns dos outros, uma vez que exercem repulsão entre si.” Nas estruturas abaixo, qual a geometria das ligações e o ângulo formado entre elas. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 52 a) I - Tetraédrica (ângulo de 109,50); II - Angular (ângulo de 1200); III - Linear (angulo de 1800). b) I - Piramidal (ângulo de 900); II - Trigonal plana (ângulo de 109,50); III - Linear (angulo de 1200). c) I - Quadrado planar (ângulo de 900); II - Trigonal plana (ângulos de 1800 e 900); III - Linear (angulo de 1800). d) I - Tetraédrica (ângulo de 109,50); II - Trigonal plana (ângulo de 1200); III - Linear (angulo de 1800). e) I - Tetraédrica (ângulo de 900); II - Trigonal plana (ângulos de 1800 e 900); III - Linear (angulo de 1800). Comentários I- Tetraédrica, com ângulo de 109,50. A molécula pode ser entendida como CH4. II- Trigonal plana, com ângulo de 1200. Este é o CH2O. III- Linear, perfeitamente simétrica, logo, com ângulo de 1800. Gabarito: D 6. (UNICENTRO 2011/1) Dentre os modelos de ligações químicas utilizados para determinar a forma geométrica de uma molécula, está o de repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência. A partir da aplicação dos princípios desse modelo, na determinação da estrutura molecular, é correto afirmar: a) A estrutura do íon NH4+ é piramidal. b) A molécula de cloro metano, CH3Cl, é apolar. c) O momento de dipolo da molécula de BeF2 é diferente de zero. d) A forma geométrica do fluoreto de xenônio, XeF4, é quadrado plano. e) Os ângulos de ligação entre o átomo de enxofre e os de oxigênio, no trióxido de enxofre, SO3, são iguais a 90°. Comentários a) Incorreta. É, na verdade, tetraédrica, com o átomo de hidrogênio ocupando o centro do tetraedro e os hidrogênios ocupando os vértices. b) Incorreta. É uma molécula assimétrica. Há um vetor momento de dipolo resultante causado pela diferença de eletronegatividade na ligação H-Cl. c) Incorreta. É momento de dipolo é nulo, dado que a molécula é linear e perfeitamente simétrica (apolar). d) Correta. Os átomos, nesta molécula, se organizam com o Xe ocupando o centro de um quadrado regular, com um F em cada vértice. https://cdng.estuda.com/sis_questoes/posts/243960_pre.jpg?1526587960 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕESAULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 53 e) Incorreta. A molécula de SO3 se estrutura no plano e é perfeitamente simétrica, de modo que as ligações distam 120 graus. Gabarito: C 7. (ITA SP/2019 - adaptado) Considere as configurações eletrônicas do estado fundamental dos átomos X, Y e Z pertencentes ao segundo período da tabela periódica: X: ns2np3 Y: ns2np4 Z: ns2np5 Com base nas estruturas de Lewis, sejam feitas as seguintes afirmações sobre íons e moléculas formados por esses átomos: I. A ordem das energias de ligação das moléculas diatômicas homonucleares é X2 > Y2 > Z2. II. O cátion XY+ tem maior distância interatômica de equilíbrio do que o ânion XY–. III. As moléculas triatômicas YZ2 e Y3 têm geometria angular. Das afirmações acima, estão CORRETAS apenas a) I. b) II. c) III. d) I e II. e) I e III. Comentários Os elementos X, Y e Z apresentam 5, 6 e 7 elétrons na camada de valência, respectivamente. Portanto, o número de ligações que os elementos X, Y e Z necessitam é 3, 2 e 1 ligação, respectivamente. A partir dessas informações, julga-se os itens: I. Certo. X2 apresenta ligação tripla, Y2 apresenta ligação dupla e Z2 apresenta ligação simples. A ordem crescente de energia das ligações é: simples < dupla < tripla. II. Errado. O raio de um cátion é menor que o raio do seu ânion equivalente. Quanto menor a quantidade de elétrons de um grupo equivalente, maior a atração do núcleo pelos elétrons e, consequentemente, menor o raio iônico. III. Certo. Y necessita de duas ligações e Z necessita de uma ligação. As geometrias e as quantidades de elétrons não ligantes no átomo central de cada estrutura são representadas abaixo. Y Z Z Y Y Y As duas geometrias são angulares. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 54 Gabarito: E 8. (FCM PB/2016) O fogo-fátuo é uma chama azulada e pálida que pode ocorrer devido à combustão espontânea de gases resultantes da matéria orgânica. Ocorre em pântanos, em razão da combustão do metano (CH4) CH4 (g) + 2 O2 (g) → CO2 (g) + 2 H2O (g) ou em cemitérios, devido à combustão da fosfina (PH3): PH3 (g) + 2 O2 (g) → H3PO4 (s) Analisando a estrutura das moléculas presentes nas reações acima, é correto afirmar que: a) Na molécula de metano existem 4 orbitais moleculares do tipo sp-s. b) A molécula de fosfina é polar e apresenta geometria piramidal. c) A molécula de CO2 apresenta geometria linear com o carbono hibridizado em sp2. d) A molécula da H2O é angular com ângulos de ligação de 180º. e) Na molécula do H3PO4 existem 8 ligações covalentes simples. Comentários O carbono apresenta as hibridizações: C C C C sp sp sp 3 2 Julgando os itens, temos: a) Errado. O metano é formado por quatro ligações covalentes sigma do tipo sp3-s. A combinação sp3 devido ao carbono saturado ligado ao átomo do hidrogênio que utiliza o orbital s. b) Certo. A fosfina apresenta a fórmula: P H H H c) Errado. O carbono do CO2 realiza duas ligações duplas, logo, hibridização sp. d) Errado. A geometria molecular da água é angular, mas os seus ângulos são iguais a 105°. e) Errado. Existem duas formas de representar a fórmula estrutural do H3PO4: com ligação dativa e com octeto expandido. Porém, nenhuma das opções apresenta 8 ligações covalentes simples. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 55 P O H O H O H O P O H O H O H O ou octeto expandidoligação dativa 7 lligações simples 6 ligações simples Gabarito: B 9. (UEPG PR/2016) Os átomos dos elementos Na(Z=11), O(Z=8) e H(Z=1) combinam-se formando compostos. Sobre o assunto, assinale o que for correto. 01. Dois átomos de H podem ligar-se a um átomo de O, formando uma molécula com geometria linear. 02. A ligação química existente entre O e H, no composto NaOH, é uma ligação covalente. 04. Átomos de Na e H formam uma ligação covalente no composto NaH. 08. A ligação química existente entre Na e O no composto Na2O é do tipo iônica. 16. No composto NaOH, a força intermolecular é do tipo dipolo instantâneo-dipolo induzido ou dispersão de London. Comentários Jugando os itens, temos: 01. Errado. A molécula H2O apresenta geometria angular, porque apresenta dois pares de elétrons não ligantes no átomo central. 02. Certo. O composto NaOH é iônico formado pelo cátion Na+ e o ânion OH-. O ânion OH- é formado por uma ligação covalente entre o oxigênio e o hidrogênio. O H 04. Errado. A combinação de NaH formada é um composto iônico, que ocorre transferência de um elétron do sódio para o hidrogênio. 08. Certo. A ligação química entre metal e ametal é do tipo iônica. A ligação iônica é caracterizada pela transferência de elétrons. 16. Errado. O composto NaOH é um composto iônico, portanto, a interação entre seus íons é do tipo eletrostática, diferentemente, da interação dispersão de London, a qual ocorre entre moléculas apolares. Gabarito: 10 10. (UFRR/2016) De acordo com a teoria da repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência (VSEPR), em qual alternativa as moléculas apresentam a mesma geometria. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 56 a) BF3 e H2S b) PH3 e NH3 c) SF6 e PH3 d) H2S e PH3 e) NH3 e BF3 Comentários As moléculas apresentadas nas opções e suas devidas geometrias são: B F FF S HH P H H H N H H H S F F F F FF trigonal plana angular piramidal octaédricapiramidal Gabarito: B 11. (FATEC SP/2016) “Houston, we have a problem”. Ao enviar essa mensagem, em 13 de abril de 1970, o comandante da missão espacial Apollo 13 sabia que sua vida e as dos seus dois companheiros estavam por um fio. Um dos tanques de oxigênio (O2) tinha acabado de explodir. Apesar do perigo iminente dos astronautas ficarem sem O2 para respirar, a principal preocupação da NASA era evitar que a atmosfera da espaçonave ficasse saturada do gás carbônico (CO2), exalado pela própria equipe. Isso causaria diminuição do pH do sangue da tripulação (acidemia sanguínea), já que o CO2 é um óxido ácido e, em água, ele forma ácido carbônico: CO2 (g) + H2O (l) → H2CO3 (aq). A acidemia sanguínea deve ser evitada a qualquer custo. Inicialmente, ela leva a pessoa a ficar desorientada e a desmaiar, podendo evoluir até o coma ou mesmo a morte. Normalmente, a presença de CO2 na atmosfera da nave não é problema, pois existem recipientes, adaptados à ventilação com hidróxido de lítio (LiOH), uma base capaz de absorver esse gás. Nada quimicamente mais sensato: remover um óxido ácido lançando mão de uma base, através de uma reação de neutralização. <http://tinyurl.com/heb78gk> Acesso em 10.03.2016. Adaptado. a) linear. b) angular. c) trigonal. d) piramidal. e) tetraédrica. Comentários ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 57 O óxido que pode levar à acidemia é o CO2, segundo o texto, porque ele reage com a água formando um ácido. No CO2, tem-se que o carbono faz 2 ligações duplas com os oxigênios, compartilhando todos seus elétrons: 𝑂 = 𝐶 = 𝑂 Sendo assim, tem-se um momento dipolo resultante igual a zero, logo, a molécula é apolar e sua geometria é linear. Gabarito: A 12. (UNCISAL/2010) O oxigênio pode ser encontrado na natureza na forma de gás oxigênio, O2, e gás ozônio, O3. Esses gases são essenciais para a vida na Terra. O oxigênio é o gás que respiramos todos os dias, e o ozônio, que fica na estratosfera, protege-nos dos raios ultravioletas. Considere as seguintes afirmações sobre esses gases: I. são alótropos do elemento oxigênio; II. a geometria molecular do ozônio é linear; III. na equação de conversão de ozônio em oxigênio molecular, a soma dos menoresvalores inteiros dos índices estequiométricos é igual a 5; IV. 16 g de ozônio têm maior quantidade de átomos de oxigênio do que 16 g de gás oxigênio. São corretas as afirmações a) I, II, III e IV. b) I, II e III, apenas. c) I, III e IV, apenas. d) I e III, apenas. e) II e IV, apenas. Comentários Analisando afirmativa por afirmativa, tem-se: I. Certa. O ozônio e o oxigênio são gases compostos pelo mesmo átomo, ou seja, o átomo de oxigênio, logo, eles são exemplos de alótropos. II. Errada. A geometria molecular do ozônio é angular: III. Certa. A reação de conversão do ozônio em oxigênio é dada por: 2𝑂3 → 3𝑂2 IV. Errada. A massa molar do ozônio (O3) é de 48 g/mol. Sendo assim, os 16 g equivalem a um número de mols de: 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑂3 − − − − 48 𝑔 𝑛 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑂3 − − − − 16 𝑔 𝑛 = 0,33 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑂3 Em 1 mol de O3, tem-se 6 x 1023 moléculas, logo, em 0,33 mol de O3, tem-se: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 58 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑂3 − − − − 6 ⋅ 10 23 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 0,33 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑂3 − − − − 𝑥 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑥 = 1,98 ⋅ 1023 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 Como cada molécula de ozônio tem 3 átomos de oxigênio, o número de átomos de oxigênio nessa determinada massa de ozônio é de: 1 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎 𝑑𝑒 𝑂3 − − − − 3 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 1,98 ⋅ 1023 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑂3 − − − − 𝑦 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑦 = 5,94 ⋅ 1023 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 De maneira análoga ao oxigênio, O2, a massa molar é de 32 g/mol. Sendo assim, os 16 g equivalem a um número de mols de: 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑂2 − − − − 32 𝑔 𝑛′ 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑂2 − − − − 16 𝑔 𝑛′ = 0,5 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑂2 Em 1 mol de O2, tem-se 6 x 1023 moléculas, logo, em 0,5 mol de O2, tem-se: 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑂2 − − − − 6 ⋅ 10 23 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 0,5 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑂2 − − − − 𝑧 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑧 = 3 ⋅ 1023 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 Como cada molécula do gás oxigênio tem 2 átomos de oxigênio, o número de átomos de oxigênio nessa determinada massa de gás oxigênio é de: 1 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎 𝑑𝑒 𝑂2 − − − − 2 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 3 ⋅ 1023 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑂3 − − − − 𝑤 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑤 = 6 ⋅ 1023 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 Portanto, 16 g de ozônio possui menos átomos do que 16 g de oxigênio. Gabarito: D 13. (UNCISAL/2008) Observe as moléculas apresentadas na figura: As moléculas apolares são, apenas: a) I, II, III e IV. b) I, II e IV. c) II, III e IV. d) I e II. e) II e IV. Comentários Analisando cada molécula, tem-se: I. Polar. O cloro tem eletronegatividade maior do que o hidrogênio, logo, tem-se um momento dipolo diferente de zero, sendo a molécula polar. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 59 II. Apolar. O hidrogênio, H2, composto por 2 átomos iguais possuem forças de atração elétrica em sentidos opostos, tornando o momento dipolo igual a 0. III. Polar. Os 2 elétrons do nitrogênio desarranjam a arquitetura do NH3, tornando o momento dipolo resultante diferente de zero. IV. Apolar. O carbono faz 4 ligações iguais com os átomos de hidrogênio. Sendo assim, tem-se que o momento dipolo resultante igual a zero, logo, o CH4 é apolar. Gabarito: E 14. (UNCISAL/2017) As propriedades químicas das substâncias são explicadas em boa parte pelas interações entre as moléculas. As interações intermoleculares levam à formação de dipolos, ligações de hidrogênio, interações mais fracas que atuam à distância do tipo Van der Waals, interações do tipo dipolo-dipolo, entre outras. Tais interações geralmente explicam o comportamento químico e físico de muitas substâncias. Observando os compostos de nitrogênio, oxigênio e flúor formados com o hidrogênio, verificamos que a amônia (NH3) é um gás, a água (H2O) é líquida e o ácido fluorídrico (HF) é um gás em condições ambiente; já observando os compostos que os elementos do grupo do oxigênio formam com o hidrogênio, verifica-se também um comportamento anômalo da água, uma vez que o ácido sulfídrico (H2S) é um gás. Analisando a estrutura da água e dos demais compostos, é correto afirmar que a) as moléculas do ácido fluorídrico não apresentam ligações de hidrogênio e isso faz com que essa substância apresente-se como um gás em condições ambiente. b) as moléculas de amônia não exibem ligações de hidrogênio, mas, como os hidrogênios estão em maior número nessa molécula, esse composto é um gás em condições ambiente. c) as moléculas de ácido sulfídrico apresentam ligações de hidrogênio; contudo, muito mais fracas que as que ocorrem na água, o que faz com que, em condições normais, seja um gás. d) as moléculas de água são líquidas, pois sua massa molar relativa é mais alta do que dos outros compostos; além disso, ela é a mais polar de todas as moléculas fazendo com que seja líquida e não gasosa. e) as moléculas de água apresentam dois hidrogênios que podem ligar-se a átomos de oxigênio de outras duas moléculas, fato que garante esse comportamento anômalo para a molécula de água em condições ambiente. Comentários Analisando alternativa por alternativa, tem-se: a) Errada. O flúor é um átomo muito eletronegativo, logo, ele forma pontes de hidrogênio. b) Errada. O nitrogênio também é muito eletronegativo, ou seja, ele forma pontes de hidrogênio. c) Errada. O ácido sulfídrico não forma pontes de hidrogênio, já que o enxofre não forma essa interação mais forte com o hidrogênio. d) Errada. A água tem massa molar menor do que o HF e o H2S. Além disso, a molécula mais polar é o HF, já que o átomo de flúor atrai mais fortemente os elétrons. Além disso, a água é líquida em condições ambientes, mas pode ser gasosa a uma temperatura maior. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 60 e) Certa. As moléculas da água formam pontes de hidrogênio entre si, uma vez que os átomos de hidrogênio se conectam com os de oxigênio da outra molécula. Além disso, a água possui um comportamento anômalo, porque em sua forma líquida as moléculas estão mais coesas do que no estado sólido. Sendo assim, a água sólida é menos densa do que a líquida. Gabarito: E 15. (UEA AM/2013/Conhecimentos Gerais) A queima de florestas é uma das imagens mais negativas do Brasil no exterior. Durante a queima são liberadas toneladas de gás carbônico (CO2), um dos gases do efeito estufa. A derrubada de florestas altera o equilíbrio ecológico da região, interferindo no ciclo das chuvas (precipitação de H2O) e na fertilidade do solo. Pode-se afirmar corretamente que as geometrias moleculares e as polaridades das moléculas de água e de gás carbônico são, respectivamente, (A) linear e polar; angular e apolar. (B) angular e apolar; linear e apolar. (C) angular e polar; linear e polar. (D) angular e polar; linear e apolar. (E) linear e apolar; angular e polar. Comentários I. H2O Tem-se que o oxigênio faz 2 ligações com o hidrogênio, possuindo elétrons livres no átomo central, distorcendo a arquitetura das ligações, conferindo uma geometria angular. Além disso, tem-se um momento dipolo diferente de zero, logo, a molécula é polar. II. CO2 O carbono faz duas ligações duplas com o oxigênio, não sobrando elétrons no átomo central. Sendo assim, tem-se 2 ligações idênticas, formando um momento dipolo igual a zero (molécula apolar). Com isso, tem-se uma geometria linear. Gabarito: D 16. (UEA AM/2012/Conhecimentos Gerais) O Governo do Amazonas libera uso de mercúrio no garimpo O governo do Amazonas regulamentou a licença ambiental para o garimpo, liberando o uso de mercúrio na separação do ouro de outros materiais. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 61 A utilização do metal é polêmica, porque polui rios e contamina peixes e seres humanos, podendo provocar intoxicação e lesões no sistema nervoso. Há 20 anos, ecologistaspediram a proibição do uso do mercúrio na Carta da Terra da Eco-92. O DNPM (Departamento Nacional de Produção Mineral), o Ibama e ONGs – que participaram das discussões para elaboração da norma – criticam pontos da regulamentação. Condições O uso do mercúrio passará a ser permitido com algumas condições. Será preciso comprovar origem da compra, utilizar equipamento para recuperação do metal, transportar resíduos para depósito autorizados, recuperar áreas degradadas e apresentar um estudo de impacto ambiental, o EIA/Rima. Estima-se que 3000 garimpeiros tenham produzido uma tonelada de ouro na última safra, de junho a dezembro de 2011, no rio Madeira. No rio Juma, em Novo Aripuanã (530 km ao sul de Manaus), e nos rios Jutaí e Japurá (no oeste do Estado), há garimpos clandestinos em atuação (Kátia Brasil, www1.folha.uol.com.br. Adaptado) A recuperação do mercúrio, separando-o do ouro após a formação da amálgama, é possível porque esses dois metais têm diferentes a) temperaturas de ebulição b) calores específicos c) solubilidade em água d) densidades e) condutividades elétricas Comentários A recuperação de uma mistura de metais como a amálgama pode ser dada por destilação fracionada, em que cada metal consegue ser separado. Sendo assim, analisando alternativa por alternativa, tem-se: a) Certa. A destilação usa a diferença de temperaturas de ebulição para promover a separação desses metais. Isso acontece porque, ao atingir determinada temperatura, o metal que possui esta como ponto de ebulição, se solta da amálgama e evapora. b) Errada. Apesar dos calores específicos serem diferentes, eles não são a propriedade responsável pela separação dessa mistura de metais. c) Errada. Ambos metais são insolúveis em água. d) Errada. Mesmo possuindo densidades diferentes, eles formam uma mistura homogênea em que a diferença de densidade não auxilia na separação. e) Errada. Os metais são bons condutores de eletricidade e essa propriedade não guarda relação com métodos de separação de misturas. Gabarito: A 17. (IFSC/2016) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 62 Considere uma molécula formada por três átomos de dois tipos diferentes, ligados entre si por ligações covalentes, formando uma geometria angular. Com base nessas informações, assinale a alternativa CORRETA. a) A descrição apresentada acima corresponde a uma molécula de dióxido de carbono, em que o carbono e o oxigênio formam ligações covalentes duplas entre si. b) A descrição é compatível com uma molécula de água, que pode estabelecer ligações intermoleculares de hidrogênio, quando moléculas dessa substância se encontram no estado líquido. c) A geometria angular indicada acima é também chamada geometria trigonal planar. d) A molécula de amônia corresponde à descrição apresentada, pois átomos de nitrogênio e hidrogênio estão unidos por ligações covalentes que formam um ângulo entre si. e) O CFC, gás responsável pela destruição da camada de ozônio, apresenta dois átomos de carbono e um átomo de flúor em geometria angular, de acordo com a descrição dada. Comentários Julgando os itens, temos: a) Errado. O dióxido de carbono apresenta geometria linear, enquanto a molécula do texto da questão apresenta geometria angular. b) Certo. A molécula descrita pode ser a água, porque apresenta dois elementos químicos (hidrogênio e oxigênio), três átomos (dois átomos de hidrogênio e um oxigênio) e geometria angular (o átomo central apresenta par de elétrons não ligantes no átomo central). c) Errado. A geometria trigonal plana apresenta 4 átomos em sua composição, todavia a geometria angular apresenta 3. d) Errado. A amônia (NH3) é formada por 4 átomos, enquanto a molécula em questão apresenta 3 átomos. e) Errado. O CFC é formado por carbono, flúor e cloro. As geometrias estáveis para o átomo de carbono são: tetraédrica, trigonal plana e linear. Gabarito: B 18. (ESCS DF/2015) O termo globalização refere-se à intensificação da integração econômica, social, cultural e política entre países. Nas últimas décadas, a globalização tem sido impulsionada pelo barateamento dos meios de transporte e de comunicação. No entanto, a globalização pode causar efeitos adversos à sociedade, especialmente nos casos de aumento do risco de disseminação de algumas doenças relacionadas a agentes infecciosos, como os vírus. Atualmente, governos de diversos países e especialistas da comunidade científica mundial têm envidado esforços na tentativa de impedir que a epidemia do vírus ebola se propague por meio de passageiros infectados que viajam da África para outros países. O vírus ebola tem um genoma constituído por uma pequena cadeia de RNA, cuja degradação moderada forma unidades monoméricas denominadas nucleotídeos, conforme estrutura apresentada na figura a seguir. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 63 De acordo com a teoria da repulsão dos pares de elétrons de valência, a orientação dos átomos de oxigênio do grupo fosfato dos nucleotídeos do RNA, em torno do átomo de fósforo, ocorre de acordo com os vértices de a) uma pirâmide trigonal. b) um tetraedro. c) uma gangorra. d) um quadrado. Comentários O átomo de fósforo está ligado à quatro átomos de oxigênio e não apresenta par de elétrons não ligante, portanto, a geometria formada é tetraédrica. A forma apresentada da estrutura do átomo de fósforo corresponde ao octeto expandido, assim, o fósforo pode se estabilizar com 8 ou 10 elétrons na camada de valência. Gabarito: B 19. (Mackenzie SP/2015) São dadas as distribuições eletrônicas da camada de valência de alguns elementos químicos, representados pelas letras abaixo: De acordo com essas distribuições eletrônicas, são feitas as seguintes afirmações: I. O elemento A ao se ligar ao elemento C, forma um composto iônico. II. A substância química A2E possui geometria angular. III. Dos elementos acima representados, B é o que possui o maior raio atômico. IV. A substância química DE2 apresenta ligações covalentes apolares. V. O elemento F representa um metal do terceiro período do grupo 2. São corretas as afirmações. a) I, II e IV, apenas. b) II, III e V, apenas. c) I, IV e V, apenas. d) I, II e V, apenas. e) II, III e IV, apenas. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 64 Comentário Analisando afirmativa por afirmativa, tem-se: I. Errada. O elemento A é o hidrogênio, já que possui apenas 1 elétron. O elemento C é um halogênio (7 elétrons na camada de valência) do 3º período, ou seja, o cloro. Sendo assim, o HCl é composto pela ligação de 2 ametais, logo, um composto covalente. II. Certa. O elemento E é um calcogênio do 2º período, ou seja, é o enxofre. Sendo assim, A2E é o H2S, cuja geometria molecular é dada por: Portanto, tem-se uma geometria linear. III. Certa. Nota-se que B é o elemento que está mais abaixo e mais à esquerda, uma vez que ele termina em 3s1 (3º período e família IA). Como o raio atômico cresce da direita para a esquerda e de cima para baixo, B é o que possui maior raio. IV. Errada. D é um elemento da família IVA e do 2º período: carbono, C. Sendo assim, a substância DE2 é o CS2, que apresenta ligações covalente polares, já que há diferença de eletronegatividade entre o carbono e enxofre. V. Certa. O elemento F é um metal da família IIA que está no 3º período, já que termina em 3s2. Gabarito: B 20. (Mackenzie SP/2015) Os gases do efeito estufa envolvem a Terra e fazem par te da atmosfera. Estes gases absorvem parte da radiação infravermelha refletida pela superfície terrestre, impedindo que a radiação escape para o espaço e aquecendo a superfície da Terra. Atualmente são seis os gases considerados como causadores do efeitoestufa: dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O), clorofluorcarbonetos (CFCs), hidrofluorcarbonetos (HFCs), e hexafluoreto de enxofre (SF6). Segundo o Painel Intergovernamental de mudanças do Clima, o CO2 é o principal “culpado” pelo aquecimento global, sendo o gás mais emitido (aproximadamente 77%) pelas atividades humanas. No Brasil, cerca de 75% das emissões de gases do efeito estufa são causadas pelo desmatamento, sendo o principal alvo a ser mitigado pelas políticas públicas. No mundo, as emissões de CO2 provenientes do desmatamento equivalem a 17% do total. O hexafluoreto de enxofre (SF6) é o gás com maior poder de aquecimento global, sendo 23.900 vezes mais ativo no efeito estufa do que o CO2. Em conjunto, os gases fluoretados são responsáveis por 1,1% das emissões totais de gases do efeito estufa. http://www.institutocarbonobrasil.org.br/mudancas_climaticas/gases_do_efeito_estufa A respeito dos gases citados no texto, de acordo com a teoria da repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência (VSEPR), é correto afirmar que as moléculas Dados: números atômicos (Z): H = 1, C = 6, N = 7, O = 8, F = 9 e S = 16. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 65 a) do metano e do gás carbônico apresentam geometria tetraédrica. b) do óxido nitroso e do gás carbônico apresentam geometria angular. c) do hexafluoreto de enxofre apresentam geometria linear. d) do metano apresentam geometria tetraédrica e as do gás carbônico são lineares. e) do óxido nitroso têm geometria angular e as do metano são lineares. Comentários Analisando alternativa por alternativa, tem-se: a) Errada. O metano, CH4, possui o carbono como átomo no centro do tetraedro e os hidrogênios em cada vértice, logo, geometria tetraédrica. Já no CO2, o carbono faz duas ligações duplas com cada átomo de oxigênio, compartilhando todos seus elétrons. Com isso, tem-se uma geometria linear. C H HH H C OO b) Errada. Como visto no comentário acima, o CO2 tem geometria linear. Já no óxido nitroso, N2O, tem-se uma ligação tripla entre os nitrogênios e um deles compartilha um par de elétrons para o oxigênio, havendo ausência de elétrons livres no átomo central. Com isso, o N2O é linear também. N N O C OO c) Errada. O SF6, hexafluoreto de enxofre, se dispõe de modo que cada flúor fica posicionado no vértice de um octaedro e o enxofre no seu centro. Portanto, a geometria molecular é octaédrica: d) Certa. Como visto no comentário da letra A, o CH4 (metano) possui geometria tetraédrica e o CO2 possui geometria molecular linear. C H HH H C OO lineartetraédrica e) Errada. Como visto anteriormente, o óxido nitroso possui geometria linear e o metano tetraédrica. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 66 C H HH H tetraédrica N N O linear Gabarito: D 21. (Mackenzie SP/2006) Nos locais abaixo citados, foram colocadas batatas para cozinhar em panelas abertas idênticas, contento o mesmo volume de água. É de se esperar que as batatas fiquem cozidas, em menos tempo, a) no Rio de Janeiro, pois a temperatura de ebulição da água é menor do que nos outros locais. b) no Monte Everest, pois quanto maior for a altitude, maior é a temperatura de ebulição da água. c) em São Paulo, pois quanto maior for a poluição atmosférica, menor será a temperatura de ebulição da água. d) na Cidade do México, por estar mais próxima do equador. e) no Rio de Janeiro, pois, ao nível do mar, a água ferve a uma temperatura mais elevada. Comentários Quanto maior a altitude de um lugar, menor a pressão da atmosfera exercida ali. Com isso, torna- se mais fácil da pressão de vapor da água se igualar à pressão atmosférica, logo, a temperatura de ebulição é menor. Logo, as batatas vão cozinhar melhor no lugar onde a água se demora para evaporar. Sendo assim, analisando alternativa por alternativa, tem-se: a) Errada. O Rio de Janeiro fica ao nível do mar, logo, é a maior temperatura de ebulição da água. b) Errada. No Monte Everest, menor é a temperatura de ebulição da água, porque a altitude é a maior. Sendo assim, a água evapora mais rápido. c) Errada. A poluição atmosférica não guarda relação com a ebulição da água. d) Errada. O que importa nessa questão é a altitude da cidade. A Cidade do México possui a 2ª maior altitude, logo, é o 2º lugar mais fácil da água evaporar. Local Altitude em relação ao nível do mar ( m ) Rio de Janeiro 0 Cidade do México 2240 São Paulo 750 Monte Everest 8845 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 67 e) Certa. Como a temperatura no Rio é mais elevada, já que a cidade está no nível do mar, tem- se que as batatas ficam mais tempo em um volume de água aquecida. Com isso, a água demora mais para evaporar e cozinha as batatas mais rápido. Gabarito: E 22. (UDESC SC/2018) O efeito estufa é um processo natural que ocorre na atmosfera, garantindo o aquecimento da superfície da Terra por meio da absorção de energia pelos gases do efeito estufa. Esse processo natural garante que a superfície terrestre tenha uma temperatura média de 15 ºC. Porém, atividades antrópicas têm contribuído para o aumento desses gases do efeito estufa, levando a um maior aquecimento do Planeta. Dentre os gases do efeito estufa, o dióxido de carbono, o metano e o monóxido de dinitrogênio estão entre os principais responsáveis. Assinale a alternativa que apresenta a geometria das seguintes moléculas: dióxido de carbono, metano e monóxido de dinitrogênio, sequencialmente. a) angular – quadrado planar – angular b) linear – quadro planar – angular c) angular – tetraédrica – angular d) linear – tetraédrica – linear e) linear – quadrado planar – linear Comentários Analisando cada molécula, tem-se: I. Dióxido de carbono (CO2): O carbono faz duas ligações duplas com cada átomo de oxigênio, compartilhando todos seus elétrons. Com isso, tem-se uma geometria linear: II. Metano (CH4): A molécula possui o carbono como átomo no centro do tetraedro e os hidrogênios em cada vértice, logo, geometria tetraédrica. III. Monóxido de dinitrogênio (N2O): ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 68 Tem-se uma ligação tripla entre os nitrogênios e um deles compartilha um par de elétrons para o oxigênio, havendo ausência de elétrons livres no átomo central. Com isso, o N2O é linear: Gabarito: D 23. (UDESC SC/2012) As principais forças intermoleculares presentes na mistura de NaC em água; na substância acetona(CH3COCH3) e na mistura de etanol (CH3CH2OH) em água são, respectivamente: a) dipolo-dipolo; dipolo-dipolo; ligação de hidrogênio. b) dipolo-dipolo; íon-dipolo; ligação de hidrogênio. c) ligação de hidrogênio; íon-dipolo; dipolo-dipolo. d) íon-dipolo; dipolo-dipolo; ligação de hidrogênio. e) íon-dipolo; ligação de hidrogênio; dipolo-dipolo. Comentários O cloreto de sódio é um composto iônico que, quando dissolvido em água, interagem por meio da interação íon-dipolo. A acetona é uma molécula polar e as interações intermoleculares presentes nessa substância são do tipo dipolo-dipolo. A acetona não apresenta hidrogênio ligado ao oxigênio. C O CH3H3C O etanol apresenta hidrogênio ligado ao átomo de oxigênio, portanto a interação entre suas moléculas é do tipo ligação de hidrogênio. OH H2C H3C Gabarito: D 24. (UDESC SC/2016) O consumo cada vez maior de combustíveis fósseis tem levado a um aumento considerável da concentração de dióxido de carbono na atmosfera, o que acarreta diversos problemas, dentreeles o efeito estufa. Com relação à molécula de dióxido de carbono, é correto afirmar que: a) é apolar e apresenta ligações covalentes apolares. b) é polar e apresenta ligações covalentes polares. c) os dois átomos de oxigênio estão ligados entre si por meio de uma ligação covalente apolar. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 69 d) é apolar e apresenta ligações covalentes polares. e) apresenta quatro ligações covalentes apolares. Comentários Sobre o CO2, o carbono faz duas ligações duplas com cada átomo de oxigênio, compartilhando todos seus elétrons. Com isso, tem-se uma geometria linear: Sendo assim, analisando alternativa por alternativa, tem-se: a) Errada. Como a geometria é linear, o CO2 é apolar, mas suas ligações são polares, já que há diferença de eletronegatividade entre o carbono e oxigênio. b) Errada. O CO2 é apolar e apresenta ligações covalentes polares, como visto no comentário acima. c) Errada. Os dois átomos de oxigênio estão ligados ao carbono por meio de uma ligação dupla covalente polar. d) Certa. Como visto nos comentários anteriores, o CO2 é apolar, mas apresenta ligações covalentes polares. e) Errada. O CO2 apresenta 4 ligações covalentes polares, sendo 2 do tipo sigma e 2 do tipo pi. Gabarito: D 25. (UDESC SC/2014) O tricloreto de fósforo (PCl3) é um líquido incolor bastante tóxico com larga aplicação industrial, principalmente na fabricação de defensivos agrícolas. A respeito deste composto é correto afirmar que: a) a molécula é polar, pois o momento de dipolo resultante não é nulo. b) as ligações entre os átomos de cloro e o átomo de fósforo são iônicas devido à elevada diferença de eletronegatividade entre estes não-metais. c) a geometria molecular deste composto é trigonal plana, uma vez que esta estrutura apresenta menor energia (menor repulsão eletrônica). d) após a formação da molécula o átomo central de fósforo efetua ligações do tipo . e) ao entrar em contato com água o PCl3 reage violentamente, gerando HCl, tornando o meio reacional básico. Comentários O tricloreto de fósforo, PCl3, tema seguinte geometria: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 70 Analisando alternativa por alternativa, tem-se: a) Certa. Como pode ser visto pela geometria da molécula (piramidal), há 2 elétrons livres no átomo central, desarranjando a arquitetura da molécula, promovendo um momento dipolo diferente de zero. Sendo assim, o tricloreto de fósforo é polar. b) Errada. Por serem ametais, o fósforo e cloro formam ligações covalentes. c) Errada. A geometria molecular deste composto é piramidal, uma vez que esta estrutura apresenta menor energia (menor repulsão eletrônica), já que há um par de elétrons livre. d) Errada. O fósforo efetua três ligações simples, ou seja, do tipo sigma. e) Errada. O PCl3 reage com a água formando ácidos, ou seja, deixa o meio ácido: 𝑃𝐶𝑙3 + 3𝐻2𝑂 → 3𝐻𝐶𝑙 + 𝐻3𝑃𝑂3 Gabarito: A 26. (UDESC SC/2016) Forças intermoleculares são responsáveis pela existência de diferentes fases da matéria, em que fase é uma porção da matéria que é uniforme, tanto em sua composição química quanto em seu estado físico. Com base nestas informações, relacione os termos às afirmações que melhor os descrevem. (1) Ligações de hidrogênio (2) Interações íon-dipolo (3) Forças de London (4) Interações dipolo-dipolo ( ) Podem ocorrer quando sólidos tais com KCl ou NaI, por exemplo, interagem com moléculas como a água. ( ) Podem ocorrer quando elementos com eletronegatividade elevada estão ligados covalentemente com o átomo de hidrogênio. ( ) São forças que estão presentes quando temos, por exemplo, uma amostra de acetona (propanona) dissolvida em etanoato de etila. ( ) Ocorrem entre compostos não polares, sendo esta uma interação bastante fraca. Assinale a alternativa que contém a sequência correta, de cima para baixo. a) 2 – 4 – 3 – 1 b) 4 – 3 – 2 – 1 c) 2 – 1 – 4 – 3 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 71 d) 4 – 2 – 3 – 1 e) 3 – 1 – 4 – 2 Comentários Correlacionando as colunas, tem-se: (2) Interações íon-dipolo: podem ocorrer quando sólidos tais com KCl ou NaI, por exemplo, interagem com moléculas como a água. Isso porque essas moléculas formam íons que interagem com os dipolos da água. (1) Ligações de hidrogênio: podem ocorrer quando elementos com eletronegatividade elevada estão ligados covalentemente com o átomo de hidrogênio. Oxigênio, flúor, cloro, nitrogênio, por exemplo, formam as chamadas pontes de hidrogênio como os átomos de hidrogênio. Essas forças intermoleculares são as mais fortes. (4) Interações dipolo-dipolo: são forças que estão presentes quando temos, por exemplo, uma amostra de acetona (propanona) dissolvida em etanoato de etila. Isso porque a acetona é um composto polar e o etanoato de etila (éster) é apolar, logo, a relação entre um composto apolar e polar forma uma interação dipolo-dipolo. (3) Forças de London: ocorrem entre compostos não polares, sendo essa uma interação bastante fraca. Gabarito: C 27. (UEPG PR/2016) Os átomos dos elementos: Na(Z=11), O(Z=8) e H(Z=1) combinam-se formando compostos. Sobre o assunto, assinale o que for correto. 01. Dois átomos de H podem ligar-se a um átomo de O, formando uma molécula com geometria linear. 02. A ligação química existente entre O e H, no composto NaOH, é uma ligação covalente. 04. Átomos de Na e H formam uma ligação covalente no composto NaH. 08. A ligação química existente entre Na e O no composto Na2O é do tipo iônica. 16. No composto NaOH, a força intermolecular é do tipo dipolo instantâneo-dipolo induzido ou dispersão de London. Comentários Analisando afirmativa por afirmativa, tem-se: 01. Errada. Dois átomos de H se ligando a um átomo de oxigênio é o caso da água, H2O. Com isso, os pares de elétrons não ligantes do oxigênio distorcem a arquitetura da molécula, promovendo uma geometria angular. 02. Certa. Na hidroxila, -OH, tem-se a ligação entre dois elementos ametais, logo, essa ligação é do tipo covalente. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 72 04. Errada. O NaH é um hidreto iônico, uma vez que o sódio é um metal e o hidrogênio um ametal, logo, tem-se uma ligação iônica. 08. Certa. De maneira análoga ao que foi comentado acima, o sódio é um metal e o oxigênio um ametal, logo, eles se combinam através de uma ligação iônica, formando o Na2O. 16. Errada. O NaOH forma um dipolo permanente, uma vez que o sódio é a parte positiva e a hidroxila a parte negativa. Além disso, o tipo de força de dispersão de London é característico de moléculas apolares. Gabarito: 10 28. (UEPG PR/2017) Considerando as características estruturais das moléculas de sulfeto de hidrogênio e de água, na temperatura de 25 ºC e pressão de 1 atm, podemos afirmar que o sulfeto de hidrogênio é gasoso e a água é líquida. Assim, assinale o que for correto. Dados: H (Z = 1), O (Z = 8), S (Z = 16) Eletronegatividade: H = 2,1, O = 3,5, S = 2,5 01. A ligação química presente na molécula do sulfeto de hidrogênio é covalente, pois existe o compartilhamento de elétrons entre os átomos. 02. A interação intermolecular entre as moléculas do sulfeto de hidrogênio é do tipo dipolo-dipolo. 04. A geometria molecular do sulfeto de hidrogênio é linear, tornando a molécula apolar e sua interação intermolecular fraca. 08. A geometria angular da água é a responsável pela interação intermolecular do tipo dispersão de London, presente entre as moléculas da água. 16. A água apresenta-se líquida porque possui como interação intermolecular a ligação covalente. Comentários Analisando afirmativa porafirmativa, tem-se: 01. Certa. O sulfeto de hidrogênio, H2S, é formado por ametais, logo, tem-se uma ligação covalente entre os átomos. 02. Certa. O sulfeto de hidrogênio, H2S, forma interações do tipo dipolo-dipolo uma vez que a molécula é polar. 04. Errada. No H2S, tem-se algo análogo ao H2O. Com isso, há 2 pares de elétrons não ligantes no átomo central, distorcendo a arquitetura da molécula, promovendo uma geometria angular. Com isso, tem-se uma molécula polar, com interação do tipo dipolo-dipolo. 08. Errada. A geometria angular da água traduz o caráter polar dela, sendo responsável pela interação intermolecular do tipo pontes de hidrogênio. A dispersão de London está presente nas moléculas apolares. 16. Errada. A água apresenta-se líquida porque possui como interação intermolecular as pontes de hidrogênio, logo, é mais difícil de ela passar para o vapor. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 73 Gabarito: 03 29. (UEPG PR/2015) Considerando as representações abaixo, assinale o que for correto quanto às ligações químicas desses compostos: Dados: H(Z=1); O(Z=8); S(Z=16); Cl (Z=17); K(Z=19); Ca(Z=20); I(Z=53). I. H2S II. O2 III. CaCl2 IV. KI 01. O composto III é um sal inorgânico formado por ligação iônica. 02. O composto II tem moléculas de geometria linear formadas por ligação covalente apolar. 04. O composto I é um ácido inorgânico com ligações do tipo covalente polar. 08. O composto IV, quando puro, é um líquido à temperatura ambiente e essa característica se deve ao tipo de ligação química apresentada. Comentários Analisando afirmativa por afirmativa, tem-se: 01. Certa. O CaCl2 é o cloreto de cálcio, um sal inorgânico composto por um metal e um ametal, logo, há ligações iônicas no composto. 02. Certa. A ligação covalente apolar é dada quando átomos iguais se ligam, o que é o caso do O2. Além disso, tem-se uma geometria linear. 04. Certa. O H2S, ácido sulfídrico, é um ácido inorgânico e, como o enxofre e hidrogênio possuem diferença de eletronegatividade, logo, a ligação é covalente polar. 08. Errada. A ligação do KI é iônica, ou seja, uma ligação forte. Sendo assim, em temperatura ambiente, normalmente, ele é um sólido. Gabarito: 07 30. (UEPG PR/2016) Sobre a reação de decomposição da água equacionada abaixo, assinale o que for correto. 2 H2O(l) 2 H2(g) + O2(g) 01. A água é uma substância composta e se decompõe em outras duas substâncias simples. 02. As moléculas de hidrogênio e de oxigênio formadas, compõem uma mistura de substâncias simples. 04. O hidrogênio e o oxigênio podem originar, por reação química, outras substâncias simples. 08. Ligações de hidrogênio estão presentes tanto entre as moléculas reagentes como entre as moléculas dos produtos. → ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 74 Comentários Analisando afirmativa por afirmativa, tem-se: 01. Certa. A água é formada por átomos de hidrogênio e oxigênio, ou seja, é composta. Ao se decompor, forma substâncias simples: H2 e O2. 02. Certa. O gás hidrogênio e oxigênio formam uma mistura de substâncias simples. 04. Errada. A reação inversa do hidrogênio com oxigênio forma uma substância composta: a água. 08. Errada. As ligações de hidrogênio são dadas por um átomo de hidrogênio e algum outro átomo mais eletronegativo. Nesse caso, isso só acontece na molécula de H2O. Gabarito: 03 31. (UEPG PR/2016) A amônia líquida (NH3), utilizada em máquinas de refrigeração, pode ser transformada em gás e decomposta nos gases N2 e H2. Sobre o assunto, assinale o que for correto. Dados: N(Z=7); H(Z=1) 01. A decomposição da amônia é uma transformação física em que os gases N2 e H2 são formados por ebulição. 02. A interação intermolecular que mantém as moléculas de amônia unidas é chamada de forças de dispersão de London. 04. A passagem da amônia líquida para o estado gasoso é uma transformação física chamada de vaporização. 08. A amônia é uma molécula constituída de ligações covalentes e possui geometria molecular piramidal. Comentários Analisando afirmativa por afirmativa, tem-se: 01. Errada. A decomposição da amônia é uma reação, logo, tem-se um processo químico e ela é dada por: 2𝑁𝐻3 → 𝑁2 + 3𝐻2 02. Errada. A amônia é uma molécula polar e os hidrogênios de uma molécula interage com o nitrogênio da outra, formando ponte de hidrogênio. 04. Certa. A mudança do estado líquido para o vapor ou gasoso é a vaporização. 08. Certa. Como os átomos envolvidos são ametais, logo, tem-se ligações covalentes. Sendo assim, o nitrogênio faz ligações com 3 hidrogênios e sobra 1 par de elétron não ligante. Com isso, tem-se uma geometria piramidal por causa desse par. Gabarito: 12 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 75 32. (UEPG PR/2017) Suponha que um pesquisador tenha descoberto um novo elemento químico estável X, de número atômico 117. Após diversos experimentos, foi observado que o elemento químico X apresentava um comportamento químico semelhante aos elementos que constituem a sua família (grupo). Assim, assinale o que for correto. Dados: Na (Z = 11), O (Z = 8) 01. O elemento X pode estabelecer uma ligação iônica com o elemento sódio (Na). 02. Os átomos do elemento X estabelecem, entre si, a ligação covalente. 04. As moléculas X2 interagem, entre si, através de forças de Van der Waals. 08. As moléculas NaX interagem, entre si, através de interações do tipo dipolo-dipolo. 16. Os átomos de oxigênio se ligam ao elemento X através de ligações iônicas. Comentários A distribuição eletrônica da camada de valência do elemento químico de número atômico 117 é: 6s2 6p5. Portanto, o elemento X é um halogênio. Os halogênios tendem a receber um elétron para adquirir a estabilidade eletrônica. Julgando os itens, tem-se: 01. Certo. A ligação iônica ocorre entre metais (elementos com tendência a perder elétrons) e ametais (elementos com tendência a receber elétrons). 02. Certo. Os elementos que tendem a receber elétrons, ao realizar ligação entre si, compartilham elétrons, ou seja, constroem uma ligação covalente. 04. Certo. As moléculas X2 apresentam geometria linear e são apolares. As interações entre moléculas apolares é classificada em dispersão de London ou dipolo induzido-dipolo induzido ou forças de Van der Waals. 08. Errado. NaX é um composto iônico formado pela transferência eletrônica do sódio para o elemento X. Não apresenta interação entre moléculas, mas sim atração eletrostática entre seus íons. 16. Errado. A ligação do oxigênio, que é um ametal, e o elemento X, também ametal, é do tipo ligação covalente. Gabarito: 07 33. (UFGD MS/2019) Até 1960, os únicos compostos conhecidos de gases nobres eram espécies diatômicas instáveis como He2+ e Ar2+, que só podiam ser detectadas espectroscopicamente. Atualmente, em virtude dos avanços científicos, vários compostos desses elementos foram sintetizados e caracterizados, destacando-se os fluoretos e os óxidos de xenônio. Com relação a esses compostos, assinale a alternativa que apresenta corretamente a geometria molecular para XeF2, XeF4, XeO3 e XeO4, respectivamente: a) angular, tetraédrica, trigonal plana e quadrática. b) linear, tetraédrica, piramidal trigonal e quadrática. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 76 c) linear, quadrática, piramidal trigonal e tetraédrica. d) angular, quadrática, trigonal plana e tetraédrica . e) tetraédrica, bipiramidal trigonal, octaédrica e angular. Comentários Analisando cada composto, tem-se: I. XeF2: A geometria é linear, uma vez que o xenônio faz 2 ligações com os átomos de flúor, mas os três pares de elétrons livresacabam anulando o momento dipolo resultante na horizontal. Sendo assim, tem-se uma geometria linear: II. XeF4 Nesse caso, sobram 2 pares de elétrons no xenônio, logo, tem-se que cada átomo de flúor fica em cada extremidade do quadrado com o xenônio no centro. Sendo assim, tem-se uma geometria quadrática: III. XeO3 O xenônio se liga aos 3 átomos de oxigênio com ligações duplas, sobrando um par de elétrons que distorcem a conformação da molécula, logo, tem-se uma geometria piramidal: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 77 IV. XeO4 O par de elétrons livres no XeO3, nesse caso, vai ser usado para compartilhar com outro átomo de oxigênio. Sendo assim, tem-se cada átomo de oxigênio em um vértice de um tetraedro e o xenônio no centro dele. Com isso, tem-se uma geometria tetraédrica: Gabarito: C 34. (UFGD MS/2017) Desde 2012, a maioria dos veículos pesados fabricados no Brasil, como caminhões e ônibus, passaram a contar com a tecnologia SCR (do inglês Selective Catalyst Reduction). No escapamento destes veículos, os gases provenientes da combustão do óleo diesel entram em contato com um agente chamado de ARLA 32 (Agente Redutor Líquido Automotivo). O ARLA 32 é uma solução aquosa de ureia com concentração de 32,5% que atua na redução dos óxidos de nitrogênio (NOx) presentes nos gases de escape transformando-os em vapor de água e nitrogênio, inofensivos para o meio ambiente. Quando injetada no sistema de escape dos veículos, a solução é vaporizada e a ureia sofre uma decomposição representada pela equação seguinte: Equação 1: Então, a amônia formada reage com os óxidos de nitrogênio conforme as equações abaixo: Equação 2: 6 NO + 4 NH3 5 N2 + 6 H2O Equação 3: → ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 78 6 NO2 + 8 NH3 7 N2 + 12 H2O Analise as afirmativas abaixo sobre o texto indicado acima: I. Na Equação 1, são formados 3 mol de amônia para cada mol de ureia decomposto. II. Na Equação 2, o nitrogênio do NO ganha 2 elétrons e se reduz, formando N2. III. Na Equação 3, ocorre a oxidação do NO2 e a redução da amônia, formando N2 e água. IV. Nas Equações 2 e 3, o N2 é uma molécula diatômica na qual os átomos de nitrogênio estão hibridizados em sp. Marque a alternativa que apresenta as afirmativas corretas: a) I, apenas. b) I e III, apenas. c) II e III, apenas. d) II e IV, apenas. e) I, III e IV, apenas. Comentários Analisando afirmativa por afirmativa, tem-se: I. Errada. Na equação I, são formados 2 mols de amônia para cada mol de ureia decomposto. II. Certa. No NO, como o oxigênio tem nox -2, o nitrogênio tem nox +2, já no N2, ele tem nox 0. Com isso, o NO reduz 2 unidades no nox, logo, ele ganha 2 elétrons. III. Errada. Na equação 3, o nitrogênio passa de nox +4 para nox 0, reduzindo. Já na amônia, o nitrogênio passa de nox -3 para nox 0 no N2, oxidando. IV. Certa. No N2, tem-se os nitrogênios unidos por uma ligação tripla, o que significa uma hibridação do tipo sp. Gabarito: D 35. (UFGD MS/2017) O tricloreto de fósforo (PCl3) é um líquido incolor usado para a fabricação de compostos organofosforados, com amplas aplicações industriais, desde a fabricação de inseticidas até agentes antitumorais. Quando o PCl3 reage com cloro, forma-se um sólido amarelo claro de pentacloreto de fósforo (PCl5). Em altas concentrações e solventes polares, este composto se dissocia de acordo com o seguinte equilíbrio: 2 PCl5 [PCl4]+ + [PCl6]– A geometria molecular é um parâmetro de importância fundamental para a previsão e compreensão de várias propriedades dessas substâncias, tais como polaridade, solubilidade e reatividade. Sendo assim, as geometrias para as quatro espécies destacadas acima (PCl3, [PCl4]+, PCl5 e [PCl6]–) são, respectivamente: a) Trigonal, quadrática, bipiramidal e octaédrica. b) Angular, linear, tetraédrica e quadrática. → ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 79 c) Piramidal, tetraédrica, bipiramidal e octaédrica d) Linear, tetraédrica, piramidal e angular. e) Piramidal, angular, trigonal e tetraédrica. Comentários Analisando as espécies, tem-se: I. PCl3 O fósforo forma 3 ligações com o cloro, sobrando um par de elétrons no átomo central (igual ao que acontece no NH3). Sendo assim, tem-se uma geometria piramidal: II. PCl4+ Nesse caso do cátion, tem-se 1 elétron a menos. Sendo assim, o fósforo completa suas ligações com os 4 átomos de cloro. Sendo assim, o átomo de fósforo está no centro de um tetraedro e cada cloro localizado nos vértices: Portanto, tem-se a geometria tetraédrica III. PCl5 Como o fósforo pode expandir o octeto, ele consegue fazer 5 ligações com o cloro, ou seja, o fósforo fica no centro de uma bipiramide, fazendo 3 ligações no plano transversal e as demais em um plano perpendicular: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 80 Sendo assim, tem-se uma geometria bipiramidal. IV. PCl6- Nesse caso, a molécula tem 1 elétron a mais, logo, o fósforo consegue se ligar a um átomo de cloro extra, fazendo 6 ligações: Sendo assim, tem-se que o fósforo está no centro de um octaedro e cada átomo de cloro em seus vértices. Portanto, tem-se que a geometria é octaédrica. Gabarito: C 36. (ESCS DF/2014) Grande parte das reações que ocorrem nos organismos vivos envolve a transferência de elétrons, a exemplo da reação do oxaloacetato com a coenzima NADH, apresentada a seguir, em que R representa uma cadeia carbônica. Na tabela, são apresentados os potenciais padrão de redução das semirreações envolvidas. Com relação à disposição espacial dos átomos nas espécies envolvidas na reação e à luz da Teoria da Repulsão dos Pares de Elétrons de Valência, assinale a opção correta. a) No íon NAD+, os dois átomos de nitrogênio têm seus três ligantes dispostos de acordo com os vértices de uma pirâmide trigonal. b) No íon NAD+, há pelo menos 12 átomos dispostos em um mesmo plano. c) No íon oxaloacetato, todos os átomos se encontram em um mesmo plano. N R NH2 OH H + -O O O O O- + H+ NADH oxaloacetato malato NAD+ -O O OH O O- + N+ R NH2 O ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 81 d) No íon malato, as ligações do oxigênio do grupo hidroxila formam, entre si, um ângulo de 180 graus. Comentários Julgando os itens, temos: a) Errado. Um átomo de nitrogênio é piramidal, enquanto o outro é trigonal plano. b) Certo. As geometrias: linear, trigonal plana e angular são planares. Os átomos que estão necessariamente no mesmo plano são: c) Errado. As geometrias tetraédrica e piramidal são espaciais. Portanto, os seguintes átomos não estão no mesmo plano, necessariamente. d) Errado. No íon malato, os oxigênios que formam duas ligações simples apresentam geometria angular com ângulos de, aproximadamente, 105°. Gabarito: B ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 82 37. (PUC SP/2018) As moléculas podem ser classificadas em polares e apolares. A polaridade de uma molécula pode ser determinada pela soma dos vetores de cada uma das ligações. Se a soma for igual a zero, a molécula é considerada apolar e, se a soma for diferente de zero a molécula é considerada polar. Para determinar essa soma, são importantes dois fatores: a eletronegatividade dos átomos presentes nas moléculas e a geometria da molécula. A figura abaixo representa quatro moléculas em que átomos diferentes estão representados com cores diferentes. Assinale a alternativa que apresentaa associação CORRETA entre o número, a possível molécula, a geometria molecular e a polaridade, respectivamente. a) I – CO2 – linear – polar. b) II – H2O – angular – apolar. c) III – NH3 – trigonal plana – apolar. d) IV – CH4 – tetraédrica – apolar. Comentário As geometrias que são sempre polares são as que apresentam par de elétrons não ligante no átomo central: geometria angular e geometria piramidal. As geometrias linear, trigonal plana e tetraédrica serão apolares, somente, se os átomos periféricos forem iguais entre si. Basta que um átomo periférico, ligado ao átomo central, seja diferente de algum outro átomo periférico, para que a molécula seja classificada como polar. Julgando os itens, temos: a) Errado. Geometria linear com ligantes periféricos iguais, os átomos de oxigênio. b) Errado. Geometria angular, portanto é uma molécula polar. c) Errado. Geometria piramidal porque apresenta par de elétron não ligante no átomo central e, assim, é polar. d) Certo. O átomo de carbono não apresenta par de elétron não ligante ao átomo central e está ligado a quatro átomos periféricos, que são iguais entre si. Portanto, a molécula é apolar. Gabarito: D 38. (UEM PR/2017) Assinale o que for correto. 01. O diclorometano (CH2Cl2) é um composto tetraédrico e apolar. 02. O dissulfeto de carbono (CS2) é um composto angular e solúvel em água. 04. O tetraclorometano (CCl4) é um composto apolar, portanto se dissolve em hexano. 08. O dióxido de carbono (CO2) é um composto linear e apolar. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 83 16. O triflureto de boro (BF3) é um composto piramidal e polar. Comentário Julgando os itens, temos: 01. Errado. O diclorometano é tetraédrico e polar. Para ser uma molécula apolar é necessário que apresente quatro átomos periféricos iguais. 02. Errado. O CS2 é apolar, portanto é insolúvel em água, que é polar. 04. Certo. O CCl4 é um composto apolar, porque apresenta geometria tetraédrica com todos os átomos periféricos iguais entre si. O hexano é um hidrocarboneto e todos os hidrocarbonetos são apolares. Como os dois compostos são apolares, logo, são solúveis entre si. 08. Certo. O CO2 apresenta geometria linear porque o átomo central não apresenta par de elétron não ligante. Os átomos periféricos (oxigênios) são iguais entre si, portanto, é uma molécula apolar. 16. Errado. O átomo central de boro estabiliza-se com 6 elétrons na camada de valência, portanto não apresenta par de elétron não ligante. Uma molécula com 3 átomos periféricos iguais entre si e um átomo central sem par de elétron não ligante possui geometria trigonal plana e é apolar. Gabarito: 12 39. (UFRGS RS/2016) O dióxido de enxofre, em contato com o ar, forma trióxido de enxofre que, por sua vez, em contato com a água, forma ácido sulfúrico. Na coluna da esquerda, abaixo, estão listadas 5 substâncias envolvidas nesse processo. Na coluna da direita, características das moléculas dessa substância. 1. SO2 2. SO3 3. H2SO4 4. H2O 5. O2 ( ) tetraédrica, polar ( ) angular, polar ( ) linear, apolar ( ) trigonal, apolar A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é a) 1 – 4 – 3 – 2. b) 2 – 3 – 5 – 1. c) 2 – 3 – 4 – 5. d) 3 – 1 – 5 – 2. e) 3 – 4 – 2 – 1. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 84 Comentário As geometrias que são sempre polares são as que apresentam par de elétrons não ligante no átomo central: geometria angular e geometria piramidal. As geometrias linear, trigonal plana e tetraédrica serão apolares somente se os átomos periféricos forem iguais entre si. Basta que um átomo periférico, ligado ao átomo central, seja diferente de algum outro átomo periférico, para que a molécula seja classificada como polar. As geometrias e suas polaridades são: S O O S O O O O HH O O S O O H O H O tetraédrica linear angulartrigonal plana angular polar polar polar apolar apolar Gabarito: D 40. (UFRGS RS/2016) Em 2015, pesquisadores comprimiram o gás sulfeto de hidrogênio (H2S), em uma bigorna de diamantes até 1,6 milhão de vezes à pressão atmosférica, o suficiente para que sua resistência à passagem da corrente elétrica desaparecesse a – 69,5 °C. A experiência bateu o recorde de "supercondutor de alta temperatura" que era – 110 °C, obtido com materiais cerâmicos complexos. Assinale a afirmação abaixo que justifica corretamente o fato de o sulfeto de hidrogênio ser um gás na temperatura ambiente e pressão atmosférica, e a água ser líquida nas mesmas condições. a) O sulfeto de hidrogênio tem uma massa molar maior que a da água. b) O sulfeto de hidrogênio tem uma geometria molecular linear, enquanto a água tem uma geometria molecular angular. c) O sulfeto de hidrogênio é mais ácido que a água. d) A ligação S–H é mais forte que a ligação O–H. e) As ligações de hidrogênio intermoleculares são mais fortes com o oxigênio do que com o enxofre. Comentário Julgando os itens, tem-se: a) errado. Quanto maior a massa molar, maior a temperatura de ebulição. Porém, a água apresenta maior temperatura de ebulição do que o sulfeto de hidrogênio. A justificativa é a interação intermolecular. A água, por meio das ligações de hidrogênio, interage mais fortemente entre suas moléculas do que o sulfeto de hidrogênio, por meio das interações dipolo-dipolo. b) errado. As duas moléculas são angulares. c) errado. O caráter ácido não influência na temperatura de ebulição. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 85 d) errado. A mudança de estado físico é determinada pela interação entre as moléculas. As ligações S-H e O-H são ligações intramoleculares, ou seja, dentro da molécula. e) certo. As ligações de hidrogênio da água são mais fortes do que a interação dipolo-dipolo do enxofre com o hidrogênio. Gabarito: E 41. (UFRGS RS/2018) Considerando a geometria molecular de algumas moléculas e íons, assinale a alternativa que lista apenas as espécies com geometria trigonal plana. a) CO2, SO2, SO3 b) O3, NH3, NO3- c) NO3-, O3, CO2 d) NH3, BF3, SO3 e) SO3, NO3-, BF3 Comentários As geometrias das moléculas são: Gabarito: E 42. (UFRGS RS/2015) Na coluna da esquerda, abaixo, estão listadas informações relativas a cinco substâncias diferentes. Na coluna da direita, são apresentadas propriedades relacionadas a essas informações. Associe adequadamente a coluna da direita à da esquerda. 1. As moléculas da substância 1 são tetraédricas com átomos idênticos ligados ao átomo central. 2. A substância 2 tem massa molar semelhante à da água e interações intermoleculares do tipo Van der Waals. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 86 3. A substância 3 sofre ionização quando dissolvida em água. 4. As moléculas da substância 4 são trigonais planas com átomos de diferentes eletronegatividades, ligados ao átomo central. 5. A substância 5 tem massa molar e densidade maior que a da água. ( ) A substância é mais volátil que água pura. ( ) A substância é solúvel em solventes polares. ( ) A substância é solúvel em solventes apolares. ( ) A substância forma soluções aquosas eletrolíticas. A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é a) 2 – 1 – 4 – 5. b) 2 – 4 – 1 – 3. c) 3 – 1 – 2 – 5. d) 5 – 2 – 4 – 1. e) 5 – 2 – 1 – 3. Comentário Relacionando as colunas, tem-se: (2) SO3. A substância é mais volátil do que a água pura porque a água forma pontes de hidrogênio, sendo forças intermoleculares fortes, em contrapartida, o SO3 é apolar e se liga através de forças fracas de London. Sendo assim, a tendência de o SO3 evaporar é maior do quea da água, logo, é mais volátil. (4) H2O. A água é polar, ou seja, ela é solúvel em solventes polares. (1) SO2. Como o SO2 é apolar, logo, ele é solúvel em solventes apolares. (3) H2SO4. Em meio aquoso, o ácido sulfúrico libera íons, transformando a solução em condutora de corrente elétrica. 𝐻2𝑆𝑂4 (𝑎𝑞) → 2𝐻 + (𝑎𝑞) + 𝑆𝑂4 2− (𝑎𝑞) Gabarito: B 43. (UFRGS RS/2019) A água é uma das raras substâncias que se pode encontrar, na natureza, em três estados de agregação. O quadro abaixo mostra algumas características dos diferentes estados de agregação da matéria. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do quadro acima, indicadas com I, II e III, respectivamente. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 87 a) Não fluido – Pequena – Moderadamente fortes b) Não fluido – Grande – Fracas c) Fluido – Pequena – Moderadamente fortes d) Fluido – Grande – Fracas e) Fluido – Quase nula – Muito fortes Comentários Avaliando o que cada número representa na tabela, tem-se: I. Fluido. Os gases possuem alta capacidade de fluidez, uma vez que suas moléculas tem grande capacidade de mobilidade. II. Pequena. A mobilidade das moléculas do líquido está em um estado intermediário entre o sólido, que é quase nula, e o gás que é grande. Sendo assim, pode-se dizer que é pequena. III. Moderadamente fortes. A interação do líquido é menos forte do que o sólido, mas ainda é forte, diferente do que acontece no gás, em que as interações são mais fracas porque as moléculas estão afastadas. Gabarito: C 44. (UFRGS RS/2018) O Prêmio Nobel de Química 2017 foi concedido aos pesquisadores Joachim Frank, Richard Henderson e Jacques Dubochet pelo desenvolvimento da técnica de microscopia eletrônica criogênica, permitindo a visualização tridimensional de biomoléculas. A técnica consiste no resfriamento rápido, abaixo de –135 °C, da água intracelular, levando à formação de um sólido não cristalino, denominado “água vitrificada”. Considere as afirmações abaixo, sobre os estados físicos da água. I. A água, na temperatura ambiente, é líquida devido às ligações de hidrogênio entre suas moléculas. II. A água, abaixo de 0 °C, cristaliza, mantendo a mesma densidade da água líquida. III. O resfriamento rápido da água, empregado no método da microscopia eletrônica criogênica, evita a formação de cristais e mantém a integridade celular. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e III. e) I, II e III. Comentário Analisando afirmativa por afirmativa, tem-se: I. Certa. Na temperatura ambiente, a água se encontra no estado líquido, preservando ainda as ligações de hidrogênio entre as moléculas. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 88 II. Errada. Apesar de a água cristalizar abaixo de 0 ˚C, ela é caracterizada por possui um comportamento anômalo, ou seja, a fase sólida é menos densa que a líquida. Com isso, o gelo boia na água. III. Certa. Segundo o texto, a técnica de resfriamento rápido da água intracelular leva a uma formação de sólido não cristalino, mantendo a integridade celular. Gabarito: D 45. (UFRGS RS/2015) Os modelos de forças intermoleculares são utilizados para explicar diferentes fenômenos relacionados às propriedades das substâncias. Considere esses modelos para analisar as afirmações abaixo. I. As diferenças de intensidade das interações intermoleculares entre as moléculas da superfície de um líquido e as que atuam em seu interior originam a tensão superficial do líquido, responsável pelo arredondamento das gotas líquidas. II. A pressão de vapor da água diminui, ao dissolver um soluto em água pura, pois é alterado o tipo de interação intermolecular entre as moléculas de água. III. A grande solubilidade da sacarose em água deve-se ao estabelecimento de interações do tipo ligação de hidrogênio entre os grupos hidroxila da sacarose e as moléculas de água. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e III. e) I, II e III. Comentários Analisando afirmativa por afirmativa, tem-se: I. Certa. A tensão superficial é resultado da interação entre as moléculas do líquido, dando aquela característica arredondada das gotas e, possibilitando que, na superfície do líquido, insetos pousem ali. II. Errada. Ao se adicionar um soluto não volátil à água, a pressão de vapor diminui porque as moléculas do soluto passam a ter certa interação com as moléculas do solvente. Sendo assim, a tendência de o solvente evaporar diminui. No entanto, as interações entre as moléculas de água continuam as mesmas: pontes de hidrogênio. III. Certa. A sacarose, por apresentar grupos -OH, forma pontes de hidrogênio com a água, sendo este soluto dissolvido na água. Gabarito: D 46. (UFRR/2015) O modelo da repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência ou VSEPR (sigla de origem inglesa, valence shell electron-pair repulsion) é utilizado com frequência para prever a geometria de moléculas. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 89 Tal modelo, baseia-se no princípio de que os pares de elétrons ao redor de um átomo tendem a se posicionar o mais afastado possível uns dos outros de modo a minimizar as repulsões eletrônicas. Sabendo que, a polaridade das moléculas está relacionada também a sua geometria, assinale a opção que contém, respectivamente, a polaridade das moléculas: CH2C 2, BF3, H2S e BeC 2. a) todas são polares; b) polar, apolar, polar e apolar; c) todas são apolares; d) apolar, polar, apolar e polar; e) apolar, polar, apolar e apolar. Comentários As geometrias que são sempre polares são as que apresentam par de elétrons não ligante no átomo central: geometria angular e geometria piramidal. As geometrias linear, trigonal plana e tetraédrica serão apolares somente se os átomos periféricos forem iguais entre si. Basta que um átomo periférico, ligado ao átomo central, seja diferente de algum outro átomo periférico, para que a molécula seja classificada como polar. As geometrias e polaridades das moléculas são indicadas abaixo. C H HCl Cl B F FF S HH Be ClCl angulartrigonal planatetraédrica linear apolar apolar polar polar Gabarito: B 47. (PUC MG/2015) As ligações covalentes são formadas por meio do compartilhamento de elétrons entre os átomos envolvidos na ligação. Essas ligações químicas podem ser classificadas em dois tipos: ligações covalentes polares e ligações covalentes apolares. Além disso, as moléculas também podem ser classificadas como polares e apolares. Assinale a opção que apresenta SOMENTE moléculas apolares. a) N2, O2 e CCl4 b) CHCl3, N2, NH3 c) CH4, CCl4, H2O d) BF3, NH3, CO2 Comentários As geometrias que são sempre polares são as que apresentam par de elétrons não ligante no átomo central: geometria angular e geometria piramidal. As geometrias linear, trigonal plana e tetraédrica serão apolares somente se os átomos periféricos forem iguais entre si. Basta que um ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 90 átomo periférico, ligado ao átomo central, seja diferente de algum outro átomo periférico, para que a molécula seja classificada como polar. As geometrias e polaridades das moléculas estão indicadas abaixo. N N linear apolar O O linear apolar C Cl ClCl Cl tetraédrica apolar C Cl HCl Cl tetraédrica polar N H H H piramidal O HH angular polar C H HH H tetraédrica B F FF trigonal plana C OO linear apolar apolar apolarpolar Gabarito: A 48. (FATEC SP/2012) As propriedades específicas da água a tornam uma substância química indispensável à vida na Terra. Essas propriedades decorremdas características de sua molécula H2O, na qual os dois átomos de hidrogênio estão unidos ao átomo de oxigênio por ligações a) iônicas, resultando em um arranjo linear e apolar. b) iônicas, resultando em um arranjo angular e polar. c) covalentes, resultando em um arranjo linear e apolar. d) covalentes, resultando em um arranjo angular e apolar. e) covalentes, resultando em um arranjo angular e polar. Comentários Na água, como tem-se hidrogênio e oxigênio apenas, esses se relacionam por ligações covalentes. O átomo de oxigênio, faz uma ligação com cada hidrogênio, mas sobra elétrons no átomo central, desarranjando a arquitetura e promovendo uma molécula angular, que é polar: Gabarito: E ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 91 49. (FATEC SP/2014) Considere a tabela que apresenta os pontos de fusão (PF) e de ebulição (PE), a 25°C e 1 atm (http://www.alunosonline.com.br/quimica/ponto-fusao-ponto-ebulicao.html Acesso em: 14.02.2014) O composto molecular gasoso, a 25ºC e 1 atm, é a) ácido acético. b) álcool etílico. c) amônia. d) cloreto de sódio. e) ouro. Comentários O composto gasoso a 25ºC é aquele que tem ponto de ebulição menor do que 25˚C. Todos as substâncias possuem ponto de ebulição maior do que 25 ºC, exceto a amônia, que possui o ponto de ebulição de -33 ºC. Portanto, a amônia é o composto molecular gasoso, a 25ºC e 1 atm. Gabarito: C 50. (IFGO/2011) Com relação às moléculas CH4 e NH3 marque a alternativa correta. a) A molécula de CH4 apresenta geometria tetraédrica. b) A molécula de NH3 apresenta geometria trigonal plana. c) NH3 é uma molécula apolar com ligações polares. d) CH4 é uma molécula polar com ligações polares. e) Ambas as estruturas apresentam ligações iônicas entre seus átomos. Comentários Analisando alternativa por alternativa, tem-se: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 92 a) Certa. O átomo de carbono se liga aos 4 átomos de hidrogênio, em que cada um deles está em um vértice do tetraedro e o carbono no centro. Sendo assim, esses 5 átomos formam uma geometria tetraédrica no CH4: b) Errada. Devido à presença de 2 elétrons não ligantes no átomo central, ou seja, no nitrogênio, tem-se que o NH3 forma uma estrutura piramidal. Sendo assim, esse par de elétrons desorganiza o arranjo da molécula, deixando-a polar. c) Errada. Como visto no comentário acima, o NH3 é uma molécula polar, mas com ligações polares, já que o nitrogênio é mais eletronegativo do que o hidrogênio. d) Errada. Como visto no comentário da letra “A”, o arranjo do CH4 mostra que ele é uma molécula apolar, mas as ligações são polares, já que o carbono é mais eletronegativo do que o hidrogênio. e) Errada. Ambas as estruturas apresentam ligações covalentes entre seus átomos, já que o nitrogênio, carbono e hidrogênio todos não são metais. Gabarito: A 51. (IFSC/2015) A água é uma substância de grande importância para os seres vivos: cerca de três quartos da superfície terrestre são cobertos por água. Ela representa cerca de 75% das substâncias que compõem o corpo dos seres vivos. A perda de 20% de água corpórea (desidratação) pode levar à morte e uma perda de apenas 10% já causa problemas graves. A água também funciona como um moderador de temperatura e é indispensável ao metabolismo celular. Assinale a alternativa que se refere CORRETAMENTE a uma propriedade da água. a) A água pura é aquela constituída de sais minerais, como o sódio, o zinco e o magnésio. b) A capilaridade da água impede que plantas transportem até as folhas os líquidos que retiram do solo. c) Em clima seco a evaporação da água é menos rápida. d) A passagem da água do estado sólido para o estado líquido denomina-se evaporação. e) Um mosquito pousa sobre a superfície líquida da água de um rio porque suas moléculas são fortemente coesas. Comentários Analisando alternativa por alternativa, tem-se: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 93 a) Errada. A água pura possui apenas a sua composição essencial, ou seja, os átomos de hidrogênio e oxigênio ligados. A água potável que possui sais minerais. b) Errada. A capilaridade da água é justamente a capacidade da água de subir os tubos bem finos, favorecendo o transporte dos líquidos retirados do solo até as folhas. c) Errada. Em um clima seco, a água evapora mais rápido, já que tem menos umidade. d) Errada. A passagem da água do estado sólido para o líquido denomina-se fusão. e) Certa. A coesão intensa das moléculas de água cria uma tensão superficial, capaz de suportar o peso de um mosquito e outros insetos. Gabarito: E 52. (IFGO/2014) Um estudante recebeu uma lista contendo a fórmula de substâncias organizadas por grupo. Grupo 1 : CH4 e CH3OH; Grupo 2: NaCl e HCl; Grupo 3: SiO2 e H2O Grupo 4: I2 e Fe Posteriormente, foi solicitado ao aluno a indicação das substâncias que apresentam maior ponto de fusão em cada grupo. Considerando as interações moleculares, a alternativa correta é: a) Grupo1: CH3OH; Grupo 2: NaCl; Grupo 3: SiO2 e Grupo 4: Fe. b) Grupo1: CH3OH; Grupo 2: HCl; Grupo 3: SiO2 e Grupo 4: Fe. c) Grupo1: CH4; Grupo 2: NaCl; Grupo 3: SiO2 e Grupo 4: Fe. d) Grupo1: CH3OH; Grupo 2: NaCl; Grupo 3: H2O e Grupo 4: I2. e) Grupo1: CH4; Grupo 2: HCl; Grupo 3: H2O e Grupo 4: I2. Comentários Analisando os componentes de cada grupo, tem-se: Grupo 1 (CH3OH) O metano, CH4, é uma molécula apolar, logo, as forças intermoleculares são fracas: Forças de London. Já no metanol, CH3OH, tem-se o -OH formando pontes de hidrogênio, que são as forças intermoleculares mais fortes. Portanto, o CH3OH tem o maior ponto de fusão, já que é mais difícil quebrar essas forças. Grupo 2 (NaCl) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 94 O NaCl é possui ligação iônica, ou seja, o sódio cede elétrons para o cloro, já o HCl tem seus átomos unidos por uma ligação covalente. Sendo assim, o ponto de fusão é maior no NaCl. Grupo 3 (SiO2) O H2O possui ligações covalentes e forma pontes de hidrogênio, que são forças intermoleculares mais fortes, já no SiO2, as ligações possuem um componente covalente, mas também componente iônico. Sendo assim, o SiO2 acaba tendo um ponto de fusão bem maior do que a água. Grupo 4 (Fe): O I2 é um composto apolar formado por ligações covalentes, ou seja, predominando forças intermoleculares fracas de London. Já o ferro é um metal, formando ligações metálicas, que são fortes. Com isso, o ferro tem um ponto de fusão bem maior do que o iodo. Gabarito: A 53. (IFPR/2020) “As armas químicas são vistas como cruéis e incomuns. Mesmo sendo consideradas menos eficazes do que os armamentos mais tradicionais, as armas químicas representam uma grande ameaça”. (Adaptado de https://www.fatosdesconhecidos. com.br/7-terriveisarmas-quimicas-que-existem/, acessado em 05/08/2019) As estruturas de alguns compostos utilizados em situação de Guerra são apresentados abaixo: A respeito das moléculas acima, assinale a afirmação correta. a) A fórmula molecular do gás sarin é C4FO2P. b) A molécula do fosgênio é tetraédrica e a molécula é apolar. c) A ligação química entre os átomos de cloro no gás cloro é covalente polar. d) As ligações químicas no gás mostarda são predominantemente covalentes. Comentários ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 95 Analisando alternativa por alternativa, tem-se: a) Errada. O gás sarin possui a seguinte fórmula molecular com os hidrogênios evidenciados: Sendo assim, tem-se uma fórmula de: C4H10FO2P b) Errada. O fosfogênio é umamolécula em que se tem 1 ligação dupla do carbono e oxigênio, que promove um momento dipolo oposto aos representados pelas ligações carbono-cloro. Sendo assim, a molécula é apolar e possui geometria trigonal plana. c) Errada. As ligações entre átomos iguais são do tipo covalente apolar, o que ocorre com os átomos de cloro no gás. d) Certa. No gás mostarda, predomina a relação entre ametais, conferindo caráter covalente às ligações. Gabarito: D 54. (IFGO/2013) A tabela abaixo apresenta três substâncias químicas com seus respectivos pontos de fusão (P.F.) e pontos de ebulição (P.E.), a pressão de 1 atm. Com base nos dados apresentados, é correto afirmar que: a) As três substâncias são líquidas à temperatura de 25 ºC. b) Somente uma substância é líquida à temperatura de 25 ºC. c) Se misturarmos as três substâncias, a 50 ºC, teremos uma mistura homogênea líquida. d) Br2 é líquido à temperatura de 25 ºC. e) CS2 é sólido à temperatura de 30 ºC. Comentários Analisando alternativa por alternativa, tem-se: 46111CS 597Br 29802072OAl 2 2 32 − − C)P.E.(ºC)P.F.(ºSubstância ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 96 a) Errada. Como o ponto de fusão do Br2 e CS2 são menores do que 25ºC, logo, eles são líquidos, porém, como o Al2O3 tem PF de 2072 ºC, então, é um sólido a 25 ºC. b) Errada. Como visto no comentário acima, duas substâncias são líquidas à temperatura de 25ºC. c) Errada. A 50ºC, o Br2 e CS2 são líquidos, mas o Al2O3 é sólido. Sendo assim, a mistura seria heterogênea. d) Certa. Como visto no comentário da letra A, Br2 é líquido à temperatura de 25 ºC. e) Errada. De maneira análoga ao que acontece em 25 ºC, tem-se que em 30 ºC, CS2 é líquido também. Gabarito: D 55. (Mackenzie SP/2017) Assinale a alternativa que apresenta compostos químicos que possuam geometria molecular, respectivamente, linear, trigonal plana e piramidal. Dados: número atômico (Z) H = 1, C = 6, N = 7, O = 8, F = 9 e S = 16. a) H2O, SO3 e CH4. b) CO2, SO3 e NH3. c) CH4, SO2 e HF. d) CO2, SO2 e NH3. e) H2O, SO2 e HF. Comentários Analisando as possibilidades de cada geometria, tem-se: I. Linear: As opções são: H2O, CO2, CH4. H2O é uma molécula polar, já que há sobra de elétrons no átomo central, promovendo uma geometria angular. O metano, CH4, possui o carbono como átomo no centro do tetraedro e os hidrogênios em cada vértice, logo, geometria tetraédrica. Já no CO2, o carbono faz duas ligações duplas com cada átomo de oxigênio, compartilhando todos seus elétrons. Com isso, tem-se uma geometria linear: II. Trigonal plana: As opções são: SO3 e SO2. Para geometria ser trigonal plana, deve ter 4 átomos envolvidos, o que só acontece no SO3. O SO2 possui 1 par de elétrons não ligantes no átomo central, ou seja, forma uma geometria angular. Já no SO3, tem-se: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 97 III. Piramidal: As opções são: CH4, NH3 e HF. O metano tem geometria tetraédrica como já foi comentado. O HF, como possui apenas 2 átomos, tem-se uma geometria linear. Sendo assim, o NH3 tem geometria piramidal, porque o par de elétrons não ligante do nitrogênio distorce a arquitetura da molécula: Gabarito: B 56. (FGV SP/2012) O uso dos combustíveis fósseis, gasolina e diesel, para fins veiculares resulta em emissão de gases para a atmosfera, que geram os seguintes prejuízos ambientais: aquecimento global e chuva ácida. Como resultado da combustão, detecta-se na atmosfera aumento da concentração dos gases CO2, NO2 e SO2. Sobre as moléculas desses gases, é correto afirmar que a) CO2 é apolar e NO2 e SO2 são polares. b) CO2 é polar e NO2 e SO2 são apolares. c) CO2 e NO2 são apolares e SO2 é polar. d) CO2 e NO2 são polares e SO2 é apolar. e) CO2 e SO2 são apolares e NO2 é polar. Comentários As geometrias que são sempre polares são as que apresentam par de elétrons não ligante no átomo central: geometria angular e geometria piramidal. As geometrias linear, trigonal plana e tetraédrica serão apolares somente se os átomos periféricos forem iguais entre si. Basta que um átomo periférico, ligado ao átomo central, seja diferente de algum outro átomo periférico, para que a molécula seja classificada como polar. C OO linear apolar N O O angular polar S O O angular polar ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 98 Gabarito: A 57. (UFG GO/2011) Como usualmente definido na Química, a medida da polaridade das ligações químicas é feita pelo momento dipolar representado pelo vetor momento dipolar. A molécula de BF3 apresenta três ligações covalentes polares e independentes entre um átomo de boro e um átomo de flúor, e podem ser representadas como vetores. A polaridade e a representação plana dessa molécula são, respectivamente, a) Polar e b) Polar e c) Polar e d) Apolar e e) Apolar e Comentário: O átomo de flúor é mais eletronegativo que o átomo de boro. Portanto, B F FF trigonal plana apolar Gabarito: D 58. (ACAFE SC/2011) Considere as substâncias I, II e III a seguir. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 99 Assinale a alternativa com a associação correta entre o nome e a característica de cada uma das substâncias. a) I - Amônia: polar; II - Clorometano: polar; III - Propano: gás em condições ambientes. b) I - Amônia: gás em condições ambientes; II - Cloroetano: polar; III - Butano: polar. c) I - Amônia: apolar; II - Clorometano: gás em condições ambientes; III - Propano: líquido em condições ambientes. d) I - Amônia: polar; II - Clorometano: apolar; III - Butano: apolar. Comentários As geometrias que são sempre polares são as que apresentam par de elétrons não ligante no átomo central: geometria angular e geometria piramidal. As geometrias linear, trigonal plana e tetraédrica serão apolares somente se os átomos periféricos forem iguais entre si. Basta que um átomo periférico, ligado ao átomo central, seja diferente de algum outro átomo periférico, para que a molécula seja classificada como polar. N H H H piramidal C H HH Cl tetraédrica polar Todos os hidrocarbonetos são apolares. Todos os compostos indicados pelo texto são gases à temperatura ambiente. Gabarito: A 59. (UFPR/2018) Os mexilhões aderem fortemente às rochas através de uma matriz de placas adesivas que são secretadas pela depressão distal localizada na parte inferior do seu pé. Essas placas adesivas são ricas em proteínas, as quais possuem em abundância o aminoácido L-Dopa. Esse aminoácido possui, em sua cadeia lateral, um grupo catechol (dihidroxibenzeno), que tem papel essencial na adesão do mexilhão à superfície rochosa. A figura ilustra um esquema da placa adesiva do mexilhão e um esquema da principal interação entre o grupo catechol e a superfície do óxido de titânio, que representa uma superfície rochosa. H N H H I II H C H H Cl III H3C CH2 CH3 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 100 A adesão do mexilhão à rocha deve-se principalmente à interação intermolecular do tipo: a) ligação de hidrogênio. b) interação íon-dipolo. c) dispersão de London. d) interação eletrostática. e) dipolo permanente-dipolo induzido. Comentários O catecol apresenta hidrogênio ligado a oxigênio. Portanto, esses hidrogênios são capazes de formar ligações de hidrogênio, que são interações intermoleculares bastante intensas. Gabarito: A 60. (UFPR/2009) Num experimento demonstrativo, foi realizada a queima de um fio de magnésio, reação que libera grande quantidade de calor e luz. Um alunotomou nota de alguns dados. Examinou o fio de magnésio utilizado, ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 101 constatando que pesava 2,43 g. Além disso, procurou numa tabela e anotou a densidade do magnésio (d = 1,74 g.cm–3). Após a queima do fio de magnésio, sobraram cinzas que o aluno recolheu e pesou, obtendo o valor de 4,03 g. Compactando-as em um canudo, o volume das cinzas foi estimado em 1,1 cm3. A partir dos dados anotados pelo aluno, é correto concluir: a) A densidade do óxido de magnésio é menor que a densidade do metal. b) A densidade do óxido de magnésio é aproximadamente o dobro da densidade do metal. c) A densidade do óxido de magnésio é igual à densidade do metal. d) Na queima do fio, a soma das massas dos reagentes não é igual à dos produtos. e) A densidade do óxido de magnésio é quatro vezes maior que a do metal. Comentários Após a queima do fio de magnésio, as cinzas têm uma massa de 4,03 g e um volume de 1,1 cm3. Essas cinzas são o óxido de magnésio, que é formado através da queima do metal. Portanto, a densidade é dada por: 𝑑𝑀𝑔𝑂 = 𝑚 𝑣 = 4,03 𝑔 1,1 𝑐𝑚3 = 3,66 𝑔/𝑐𝑚3 A densidade do metal é de 1,74 g/cm3, ou seja, é menor do que a densidade do óxido. A relação entre as densidades é dada por: 𝑑𝑀𝑔𝑂 𝑑𝑀𝑔 = 3,66 𝑔/𝑐𝑚3 1,74 𝑔/𝑐𝑚3 ≅ 2 Portanto, tem-se que a densidade do óxido de magnésio é aproximadamente o dobro da densidade do metal. Além disso, pela lei da conservação das massas, tem-se que a soma das massas dos reagentes é igual à dos produtos. Gabarito: B 61. (UNIOESTE PR/2020) Dentre as interações intermoleculares, uma das mais intensas é a ligação de hidrogênio. Esta interação está presente em nosso cotidiano, por exemplo, na interação entre as cadeias poliméricas de amido e celulose, sendo responsáveis por diversas propriedades destes materiais, como rigidez, cristalinidade e elasticidade. Com base na possibilidade de ter este tipo de interação intermolecular, assinale a formula molecular capaz de realizar ligação de hidrogênio entre si. a) CO2 b) H2 c) H3COCH3 d) C2H6 e) NH3 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 102 Comentários As pontes de hidrogênios são formadas quando o polo positivo é o átomo de hidrogênio e o negativo algum átomo mais eletronegativo: flúor, nitrogênio, oxigênio, por exemplo. Sendo assim, para a fórmula molecular conseguir formar ligações de hidrogênio, ela precisa ter o hidrogênio ligado a um desses átomos. Com isso, analisando alternativa por alternativa, tem- se: a) Errada. O CO2 não possui átomo de hidrogênio. b) Errada. A ausência de outro elemento mais eletronegativo impede a formação das pontes de hidrogênio. c) Errada. o éter dimetilíco, assim como os outros éteres, não forma pontes de hidrogênio porque o átomo de hidrogênio não está ligado ao oxigênio. d) Errada. No C2H6 não há outro átomo muito eletronegativo para provocar o fenômeno. e) Certa. Na amônia, o hidrogênio está ligado ao nitrogênio e em uma outra molécula idêntica, o átomo de nitrogênio forma a ponte com o átomo de hidrogênio. Gabarito: E 62. (UniRV GO/2018) Muitas propriedades químicas e físicas são explicadas pelas forças de interações intermoleculares como o ponto de fusão, o ponto de ebulição, a solubilidade em água, entre outras. E um dos fatores que explica as forças de interação é baseado na geometria das moléculas. Analise as alternativas e assinale V (verdadeiro) ou F (falso). a) O sulfeto de hidrogênio é uma molécula angular. b) O pentafluoreto de bromo é uma molécula quadrado planar. c) A amônia é uma molécula tetraédrica. d) O tricloreto de boro é uma molécula trigonal plana. Comentários Analisando alternativa por alternativa, tem-se: a) Verdadeira. No sulfeto de hidrogênio, H2S, o enxofre faz 1 ligação com cada hidrogênio, logo, os elétrons livres do átomo central distorcem o arranjo da molécula, dando uma geometria angular. b) Falsa. No pentafluoreto de bromo, BrF5, o bromo fica no centro de uma base quadrada em que cada flúor fica nos pontos desse quadrado, mas 1 átomo de flúor fica no vértice da pirâmide. Além disso, há a sobra de um par de elétrons. Com isso, tem-se a pirâmide de base quadrada: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 103 c) Falsa. A amônia, NH3, possui a geometria piramidal, porque o nitrogênio faz 3 ligações, sobrando um par de elétrons, que distorcem a arquitetura: d) Verdadeira. O tricloreto de boro, BCl3, é uma molécula trigonal plana, já que o boro completa seu octeto com 6 elétrons, fazendo as três ligações com os cloros: Gabarito: VFFV 63. (UniRV GO/2015) Os gases nobres são assim chamados em referência à classe medieval da nobreza, pois não se misturava com a plebe. Estes gases fazem parte dos constituintes menos abundantes da natureza e por séculos foram considerados inertes por não reagirem com nenhum outro elemento, mas esta história mudou em 1962 quando o química Neil Barlett preparou o primeiro composto de gás nobre. Baseando-se nos gases nobres e seus compostos, analise as alternativas e marque V para verdadeiro e F para Falso. a) O composto tetrafluoreto de xenônio tem a mesma polaridade que o tetracloreto de carbono, pois ambos os compostos possuem a mesma geometria tetraédrica. b) Independente do gás nobre estar no estado fundamental ou na forma de composto, todos eles apresentam a configuração ns2np6 (onde n é o período do referido gás nobre). c) Apesar dos compostos trifluoreto de boro e trifluoreto de argônio apresentarem geometrias diferentes ambos terão reatividades iguais. d) Um composto de gás nobre só será formado e ficará estável (pelo menos por alguns segundos) somente se a variação de entalpia da reação de formação for menor que zero. Comentários ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 104 Analisando afirmativa por afirmativa, tem-se: a) Falsa. No tetrafluoreto de xenônio, sobram 2 pares de elétrons no xenônio, logo, tem-se que cada átomo de flúor fica em cada extremidade do quadrado com o xenônio no centro. Sendo assim, tem-se uma geometria quadrática: Apesar do tetracloreto de carbono ter a mesma quantidade de átomos, o carbono faz as 4 ligações, tendo uma geometria tetraédrica. b) Falsa. Na forma de composto, o gás nobre não está em uma configuração igual ao seu estado fundamental, logo, fica com configuração eletrônica diferente do habitual, que é ns2 np6. c) Falsa. O trilfluoreto de boro, BF3, e o trifluoreto de argônio, ArF3, possuem diferentes geometrias moleculares, já que no ArF3 há uma sobra de elétrons no átomo central. Além disso, a reatividade desses compostos é muito diferente, já que um deles é composto de um átomo de um gás nobre, que é uma espécie difícil de reagir. d) Falsa. A variação de entalpia de uma reação só indica se esta é endotérmica ou exotérmica. Além disso, para calcular a espontaneidade (∆G), há a dependência de outra variável, que é a variação de entropia. Gabarito: FFFF 64. (UNITAU SP/2017) Na Guerra Civil da Síria, o gás sarin foi usado. A produção e o armazamento do sarin são proibidos pela Convenção Sobre Armas Químicas, de 1993. O sarin é um potente inibidor irreversível da enzima acetilcolinesterase, que degrada o neurotransmissor acetilcolina, depois da liberação, na fenda sináptica. A acetilcolina é liberada para estimular músculos e glândulas secretórias. A acumulação de acetilcolina na fenda sináptica, devido à inibição de acetilcolinesterase, faz com que o neurotransmissor continue a atuar sobre as fibras musculares, levando a uma contração constante, o que causa profundo cansaço muscular. Depois um tempo de superestimulação,o músculo é paralisado. O diafragma, que é responsável pela respiração, é paralisado. Os músculos da laringe e da garganta também são paralisados, e a vítima não consegue engolir, tossir ou cuspir a grande quantidade de saliva produzida. Uma pessoa exposta a 200 mg de gás sarin morre depois de 7 a 10 minutos, engasganado-se na própria saliva, tendo falhas respiratórias e cardíacas. A fórmula do sarin é [(CH3)2CHO]CH3P(O)F e sua estrutura é a seguinte: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 105 Sobre o gás sarin, leia as afirmações a seguir. I. É um composto organofosforado. II. Por causa do F, a molécula é hidrofóbica. III. Tem 3 grupos metil. IV. As ligações de fósforo apontam para vértices de um tetraedro. Está CORRETO o que se afirma em a) I e III, apenas. b) I, III e IV, apenas. c) I, II e IV, apenas. d) II, III e IV, apenas. e) I e II, apenas. Comentários Analisando afirmativa por afirmativa, tem-se: I. Certa. O sarin é um composto orgânico por apresentar carbono e hidrogênio em sua composição e fosforado pelo átomo de fósforo, logo, é um organofosforado. II. Errada. O átomo de flúor ajudaria a molécula a ter um componente polar, colaborando para hidrofilia. III. Certa. As extremidades da molécula são marcadas pela presença de grupos metil (-CH3), sendo três. IV. Errada. O fósforo faz 4 ligações, 3 simples e 1 dupla, tendo uma nuvem eletrônica de 5 elétrons, correspondendo a uma hibridização sp3d, ou seja, bipirâmide trigonal. Gabarito: B 65. (UNITAU SP/2017) A ligação covalente é um tipo de ligação química. Analise as afirmativas abaixo em relação a essa ligação. I. Quando a ligação covalente ocorre entre átomos de diferentes eletronegatividades, é denominada ligação covalente apolar. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 106 II. Os polos positivos e negativos da molécula, cujos átomos estão unidos por ligação covalente, são representados por e , respectivamente. III. Numa ligação que é 100 % covalente, a ligação entre dois átomos apresenta um valor de momento dipolar nulo. Está CORRETO o que se afirma em a) I, II e III. b) I e II, apenas. c) I e III, apenas. d) II e III, apenas. e) II, apenas. Comentários Analisando afirmativa por afirmativa, tem-se: I. Errada. Quando a ligação covalente ocorre entre átomos de diferentes eletronegatividades, é denominada ligação covalente polar. A ligação covalente polar acontece quando os átomos são iguais. II. Certa. Na ligação covalente, a representação para o polo positivo é , já para o polo negativo: III. Certa. No caso de um compartilhamento 100% de elétrons, tem-se um momento dipolo igual de cada átomo, ou seja, o momento dipolo resultante é zero. Esse é o caso da ligação covalente apolar, em que não há deslocamento do par ligante. Gabarito: D 66. (UNITAU SP/2014) Na coluna da esquerda da tabela abaixo estão descritas algumas substâncias e seus estados físicos. A coluna da direita contém tipos de ligação entre átomos, íons ou moléculas. Assinale a alternativa que apresenta as associações CORRETAS: + − + − ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 107 a) 1-B; 2-E; 3-A; 4-B; 5-D; 6-A; 7-B. b) 1-D; 2-B; 3-E; 4-A; 5-B; 6-B; 7-C. c) 1-B; 2-E; 3-C; 4-E; 5-D; 6-E; 7-B. d) 1-C; 2-D; 3-B; 4-D; 5-A; 6-C; 7-E. e) 1-B; 2-E; 3-D; 4-C; 5-E; 6-E; 7-B. Comentários Analisando a coluna das substâncias com a das ligações, tem-se: 1 – B. Como os átomos são iguais no O2, tem-se uma ligação covalente apolar. 2 – E. A água possui átomos de hidrogênio e oxigênio ligados, ou seja, ela é capaz de formar pontes de hidrogênio com outras moléculas de água. 3 - C. O argônio é uma substância apolar, logo, as ligações de Van der Waals são adequadas para correlacionar com o gás, já que elas englobam as interações: íon-dipolo, dipolo-dipolo induzido e forças de London. 4 – E. O HF consegue formar pontes de hidrogênio devido à presença do hidrogênio e de um elemento muito eletronegativo como o flúor. 5 – D. O BaSO4 é um sal formado por ligação iônica entre o bário e o íon sulfato. 6 – E. O álcool possui a hidroxila (-OH), sendo capaz de formar pontes de hidrogênio também. 7 – B. O diamante é composto por átomos de carbonos interligados em uma rede cristalina. Como os átomos são todos iguais, trata-se de uma ligação covalente apolar. Gabarito: C 67. (EsPCEX/2018) Quando ocorre a combustão completa de quaisquer hidrocarbonetos, há a produção dos compostos gás carbônico (CO2) e água (H2O). Acerca dessas substâncias afirma-se que: I. as moléculas CO2 e H2O apresentam a mesma geometria molecular. II. a temperatura de ebulição da água é maior que a do CO2, pois as moléculas de água na fase líquida se unem por ligação de hidrogênio, interação intermolecular extremamente intensa. III. a molécula de CO2 é polar e a de água é apolar. IV. a temperatura de fusão do CO2 é maior que a da água, pois, diferentemente da água, a molécula de CO2 apresenta fortes interações intermoleculares por apresentar geometria angular. V. o número de oxidação (Nox) do carbono na molécula de CO2 é +4. Estão corretas apenas as afirmativas a) I, II e IV. b) II, III e IV. c) I, III e V. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 108 d) III e IV. e) II e V. Comentários Julgando os itens, temos: I. Errado. CO2 é linear e H2O é angular. II. Certo. As moléculas de água interagem por ligação de hidrogênio, enquanto as interações das moléculas de CO2 são do tipo dispersões de London ou dipolo induzido – dipolo induzido. A ordem crescente de força das interações intermoleculares é: dispersões de London (dipolo induzido-dipolo induzido) < dipolo-dipolo < ligação de hidrogênio. III. Errado. A molécula de CO2 é apolar e a de água é polar. IV. Errado. As moléculas de água interagem por ligação de hidrogênio, enquanto as interações das moléculas de CO2 são do tipo dispersões de London ou dipolo induzido – dipolo induzido. A ordem crescente de força das interações intermoleculares é: dispersões de London (dipolo induzido-dipolo induzido) < dipolo-dipolo < ligação de hidrogênio. V. Certo. O número de oxidação (Nox) de cada átomo de oxigênio é igual a -2, portanto, o nox do carbono é igual a +4. Gabarito: E 68. (UECE/2016) Em 1960, o cientista alemão Uwe Hiller sugeriu que a habilidade das lagartixas de caminhar nas paredes e no teto era por conta de forças de atração e repulsão entre moléculas das patas da lagartixa e as “moléculas” da parede, as chamadas forças de Van der Waals. Esta hipótese foi confirmada em 2002 por uma equipe de pesquisadores de Universidades da Califórnia. Sobre as Forças de Van de Waals, assinale a afirmação verdadeira. a) Estão presentes nas ligações intermoleculares de sólidos, líquidos e gases. b) Só estão presentes nas ligações de hidrogênio. c) Também estão presentes em algumas ligações interatômicas. d) São forças fracamente atrativas presentes em algumas substâncias como o neônio, o cloro e o bromo. Comentários As forças de Van der Waals são as forças presentes nas substâncias apolares e são também chamadas de dispersões de London ou dipolo induzido-dipolo induzido. Julgando os itens, tem-se: a) errado. Os gases nobres apresentam forças de Van der Waals e não são moléculas, portanto, não pode ser generalizado como forças intermoleculares. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 109 b) errado. As ligações de hidrogênio são interações mais fortes que as interações de Van der Waals. c) errado. As ligações interatômicas ocorrem dentro da substânciae são denominadas ligação covalente. d) certo. As forças de Van der Waals estão presentes nas substâncias apolares. Neônio, cloro (Cl2) e bromo (Br2) são apolares. Gabarito: D 69. (ESCS DF/2015) O DNA apresenta uma estrutura primária semelhante à do RNA, com algumas modificações. Por exemplo, no RNA as bases nitrogenadas são a adenina, a guanina, a citosina e a uracila; no DNA, tem-se a ocorrência da timina em vez da uracila. Além disso, o DNA possui uma estrutura secundária em forma de dupla hélice de cordões de ácido nucleico. Nessa estrutura, conforme figura I, abaixo, cada porção das moléculas de adenina (A) e de guanina (G) de um cordão liga-se, por meio de ligações de hidrogênio, à porção de uma molécula de timina (T) e de citosina (C), respectivamente, do outro cordão. Na figura II, são apresentadas as moléculas de adenina e de timina. Considerando que as ligações de hidrogênio são indicadas por linhas tracejadas, assinale a opção que melhor representa a ocorrência dessas ligações entre as porções de moléculas de adenina e timina no DNA. a) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 110 b) c) d) Comentários A ligação de hidrogênio é identificada quando um átomo de hidrogênio ligado a um átomo de flúor, oxigênio ou nitrogênio interage com o flúor, nitrogênio ou oxigênio de outra molécula. As moléculas A, B e D posicionaram erradamente, para realizar a ligação de hidrogênio, o hidrogênio que estava ligado ao carbono. Gabarito: C 70. (Fac. Israelita de C. da Saúde Albert Einstein SP/2017) A temperatura de fusão de compostos iônicos está relacionada à energia reticular, ou seja, à intensidade da atração entre cátions e ânions na estrutura do retículo cristalino iônico. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 111 A força de atração entre cargas elétricas opostas depende do produto das cargas e da distância entre elas. De modo geral, quanto maior o produto entre os módulos das cargas elétricas dos íons e menores as distâncias entre os seus núcleos, maior a energia reticular. Considere os seguintes pares de substâncias iônicas: I. MgF2 e MgO II. KF e CaO III. LiF e KBr As substâncias que apresentam a maior temperatura de fusão nos grupos I, II e III são, respectivamente, a) MgO, CaO e LiF. b) MgF2, KF e KBr. c) MgO, KF e LiF. d) MgF2, CaO e KBr. Comentários Os critérios estabelecidos pela questão para os maiores valores de temperatura de fusão e ebulição foram: produto dos módulos das cargas dos íons e menor distância entre os raios dos íons. Analisando as opções de cada item, tem-se: I. O composto que apresenta maior temperatura de fusão é o MgO, pois apresenta maior produto das cargas ( |+2| ·|-2| = 4). II. O composto que apresenta maior temperatura de fusão é o CaO, pois apresenta maior produto das cargas ( |+2| ·|-2| = 4). III. Os dois compostos apresentam o mesmo produto das cargas de seus íons, porém os íons lítio e flúor apresentam menores raios iônicos. Gabarito: A 71. (UNIFOR CE/2016) As propriedades dos materiais, tais como estado físico (sólido, líquido ou gasoso), os pontos de fusão e ebulição, condutividade elétrica, entre outras, devem-se em grande parte ao tipo de ligação química formada. Considere os seguintes materiais abaixo: I. Cloro II. Ferro III. Cloreto de sódio IV. Diamante V. Platina A opção que contém a correlação correta entre o material e o tipo de ligação envolvido é : a) iônica – covalente – iônica – metálica e metálica. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 112 b) metálica – iônica – covalente – iônica e iônica. c) covalente – iônica – metálica – iônica e covalente. d) iônica – iônica – covalente – covalente – metálica e metálica e) covalente – metálica – iônica – covalente – metálica. Comentários Os materiais apresentados são: I. Cloro – Cl2 – substância molecular – ligação covalente. II. Ferro – Fe – substância metálica – ligação metálica. III. Cloreto de sódio – NaCl – substância iônica – ligação iônica. IV. Diamante – C – substância covalente – ligação covalente. V. Platina – Pt – substância metálica – ligação metálica. Gabarito: E 72. (FAMERP SP/2016) Ureia, CO(NH2)2, e sulfato de amônio, (NH4)2SO4, são substâncias amplamente empregadas como fertilizantes nitrogenados. Comparando-se as duas substâncias quanto às ligações químicas presentes em suas estruturas, é correto afirmar que a) a ureia apresenta apenas ligações iônicas e o sulfato de amônio, ligações covalentes e iônicas. b) o sulfato de amônio apresenta apenas ligações iônicas e a ureia, ligações covalentes e iônicas. c) ambas possuem apenas ligações covalentes. d) ambas possuem apenas ligações iônicas. e) a ureia apresenta apenas ligações covalentes e o sulfato de amônio, ligações covalentes e iônicas. Comentários Julgando os itens, tem-se: Ureia – CO(NH2)2 – substância molecular – somente ligação covalente. Sulfato de amônio – (NH4)2SO4 – substância iônica – ligação iônica entre NH4+ e SO42- - ligação covalente entre os átomos dentro dos íons. Gabarito: E 73. (FCM MG/2016) Observe algumas características das substâncias CO2 (g), SiO2 (s) e CS2 (l), não respectivamente: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 113 Analisando a tabela e identificando I, II e III, assinale a afirmativa FALSA. a) A densidade do líquido II diminui com um aumento da temperatura. b) A espécie covalente III apresenta unidade estrutural com três átomos. c) As interações intermoleculares são mais eficientes na espécie II. d) As substâncias moleculares I e II apresentam suas geometrias lineares. Comentários A partir dos valores de temperatura de ebulição, conclui-se que: I. é gasoso à temperatura ambiente, logo, é o CO2. II. é sólido à temperatura ambiente, mas apresenta baixo valor de ebulição, portanto, é o CS2. O CS2 é formado por moléculas apolares, que apresentam baixa interação intermolecular. III. é sólido e apresenta alto valor de temperatura de fusão, portanto, é o material covalente SiO2. Julgando os itens, tem-se: a) certo. Quanto maior a temperatura, maior agitação das partículas e, portanto, maior a separação entre as partículas. b) errado. Unidade estrutural com três átomos quer dizer molécula triatômica. O SiO2 forma um retículo cristalino covalente, ou seja, todos os átomos estão ligados por ligação covalente em uma espécie de rede. c) certo. Interações intermoleculares só existem nos compostos I e II porque o composto III é covalente. Entre os compostos I e II, aquele que apresenta maior valor de temperatura de ebulição, logo, maior a interação intermolecular é o composto II. d) certo. Tanto o CO2 e CS2 são lineares. C OO C SS Gabarito: B 74. (UNESP SP/2015) No ano de 2014, o Estado de São Paulo vive uma das maiores crises hídricas de sua história. A fim de elevar o nível de água de seus reservatórios, a Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (Sabesp) contratou a empresa ModClima para promover a indução de chuvas artificiais. A técnica de indução adotada, chamada de bombardeamento de nuvens ou semeadura ou, ainda, nucleação artificial, consiste no lançamento em nuvens de substâncias aglutinadoras que ajudam a formar gotas de água. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 114 (http://exame.abril.com.br. Adaptado.) Além do iodeto de prata, outras substâncias podem ser utilizadas como agentes aglutinadores para a formação de gotas de água, tais como o cloreto de sódio, o gás carbônico e a própria água. Considerando o tipo de força interatômicaque mantém unidas as espécies de cada agente aglutinador, é correto classificar como substância molecular: a) o gás carbônico e o iodeto de prata. b) apenas o gás carbônico. c) o gás carbônico e a água. d) apenas a água. e) a água e o cloreto de sódio. Comentários Gás carbônico – CO2 – substância molecular. Água – H2O – substância molecular. Iodeto de prata – AgI – substância iônica (metal + ametal). Cloreto de sódio – NaC – substância iônica (metal + ametal). Gabarito: C 75. (UEM PR/2012) Assinale a(s) alternativa(s) correta(s) com relação ao preenchimento da tabela abaixo, com respostas de acordo com as colunas I, II, III e IV, respectivamente. 01. Iodo: iônica, líquido, não, não. 02. Metano: metálica, sólido, não, sim. 04. Etanol: covalente, líquido, não, não. 08. Platina: metálica, sólido, sim, não. 16. Cloreto de lítio: iônica, sólido, não, sim. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 115 Comentários Iodo – I2 – substância molecular com ligações covalentes dentro das moléculas – não conduz corrente elétrica e é sólido a temperatura ambiente. Metano – CH4 – substância molecular com ligações covalentes dentro das moléculas – não conduz corrente elétrica e é gás a temperatura ambiente. Etanol – C2H5OH – substância molecular com ligações covalentes dentro das moléculas – não conduz corrente elétrica e é líquido a temperatura ambiente. Platina – Pt – substância metálica com ligação metálica entre os átomos metálicos – conduz corrente elétrica nos estados sólido e líquido e é sólido a temperatura ambiente. Cloreto de lítio – LiCl – substância iônica com ligações iônicas entre os íons – não conduz corrente elétrica no estado sólido, conduz corrente elétrica quando fundido e é sólido a temperatura ambiente. Gabarito: 20 76. (UFMG/2009) Certo produto desumidificador, geralmente encontrado à venda em supermercados, é utilizado para se evitar a formação de mofo em armários e outros ambientes domésticos. A embalagem desse produto é dividida, internamente, em dois compartimentos – um superior e um inferior. Na parte superior, há um sólido branco iônico – o cloreto de cálcio, CaCl2. Algum tempo depois de a embalagem ser aberta e colocada, por exemplo, em um armário em que há umidade, esse sólido branco desaparece e, ao mesmo tempo, forma-se um líquido incolor no compartimento inferior. As duas situações descritas estão representadas nestas figuras: Considerando-se essas informações e outros conhecimentos sobre os materiais e os processos envolvidos, é CORRETO afirmar que a) o CaCl2 passa por um processo de sublimação. b) o CaCl2 tem seu retículo cristalino quebrado. c) o líquido obtido tem massa igual à do CaCl2. d) o líquido obtido resulta da fusão do CaCl2. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 116 Comentários Julgando os itens, tem-se: a) errado. O CaCl2 é um composto iônico, logo, apresenta elevada temperatura de ebulição. b) certo. O CaCl2 é um composto iônico, logo, é duro e quebradiço. c) errado. O líquido incolor obtido é resultado do cloreto de cálcio e as moléculas de água absorvidas do meio. Portanto, a massa do líquido é maior que a do sólido. d) errado. O líquido incolor obtido é resultado do cloreto de cálcio e as moléculas de água absorvidas do meio. Gabarito: B 77. (UFRN/2009) O sódio é uma substância extremamente reativa e perigosa, podendo pegar fogo em contato com o ar: e reagir violentamente com a água: É um elemento químico considerado essencial à vida humana. Quando combinado a outras substâncias, é utilizado, por exemplo, na produção de papel, de sabão e no tratamento de águas. As estruturas das espécies sódio, água e hidrogênio, da reação (3), podem ser representadas, respectivamente, por: a) b) c) d) Comentários (3) (g) H (s) 2NaOH (l) O2H (s) 2Na 22 +→+ ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 117 Sódio – substância metálica – retículo cristalino metálico. Água – substância molecular – formado por moléculas de H2O (três átomos e dois elementos químicos) que apresentam geometria angular. Hidrogênio – substância molecular – formado por moléculas de H2 (dois átomos e um elemento químico) que apresentam geometria linear. As interpretações das ilustrações de cada item são: a) átomos isolados de sódio ou sódio vapor; não podem ser moléculas de água, porque são lineares; moléculas de H2. b) átomos isolados de sódio ou sódio vapor; moléculas de água; átomos de H. c) retículo cristalino de sódio; não podem ser moléculas de água, porque são lineares; átomos de hidrogênio. d) retículo cristalino de sódio; moléculas de água; molécula de H2. Gabarito: D 78. (FGV SP/2008) Na tabela são fornecidas as células unitárias de três sólidos, I, II e III. A temperatura de fusão do sólido III é 1772ºC e a do sólido II é bem superior ao do sólido I. Quando dissolvido em água, o sólido I apresenta condutividade. Pode-se concluir que os sólidos I, II e III são, respectivamente, sólidos a) covalente, iônico e metálico. b) iônico, covalente e metálico. c) iônico, molecular e metálico. d) molecular, covalente e iônico. e) molecular, iônico e covalente. Comentários O composto I apresenta condutividade elétrica quando dissolvido em água, portanto, é um composto iônico. Segundo as opções, resta distinguir o composto metálico do covalente. Os compostos covalentes apresentam temperatura de ebulição maiores que os compostos metálicos. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 118 Gabarito: B 79. (UNIFESP SP/2006) A tabela apresenta algumas propriedades medidas, sob condições experimentais adequadas, dos compostos X, Y e Z. A partir desses resultados, pode-se classificar os compostos X, Y e Z, respectivamente, como sólidos a) molecular, covalente e metálico. b) molecular, covalente e iônico. c) covalente, molecular e iônico. d) covalente, metálico e iônico. e) iônico, covalente e molecular. Comentários O composto X é macio, não conduz corrente elétrica e apresenta moderada temperatura de fusão, portanto, é uma substância molecular. O composto Y é duro e não conduz corrente elétrica na fase líquida, além de apresentar elevada temperatura de fusão, portanto, é um composto covalente. O composto Z conduz corrente elétrica no estado líquido, porém não conduz no estado sólido, portanto, é uma substância iônica. Gabarito: B 80. (UFU MG/2006/1ªFase) A molécula apolar que possui ligações polares é a) CH3Cl. b) CHCl3. c) Cl2. d) CCl4. Comentários ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 119 O importante aqui é tentar visualizar a estrutura espacial das ligações, de modo a observar se haverá algum vetor resultando apontando em alguma direção (molécula apolar) ou se os vetores gerados pelas diferenças de eletronegatividade irão se anular (caso apolar). Abaixo, vamos discutir um pouco sobre cada estrutura: a) Errada. Note que na molécula de CH3Cl, há ligações C-H, que é praticamente apolar, de modo que não pode ser a molécula procurada. Além disso, possui uma geometria tetraédrica polar. b) Errada. Também possui uma ligação apolar C-H e é uma molécula tetraédrica polar. c) Errada. Mesmo sendo uma molécula apolar, é composta por uma única ligação também apolar. d) Certa. Apresenta uma estrutura de um tetraédrico regular, onde todas as ligações são polares (C-Cl) mas se anulam mutuamente, gerando uma molécula apolar. Gabarito: D 81. (UFU MG/2007/1ªFase) As substâncias SO2, NH3, HCl e Br2 apresentam as seguintes interações intermoleculares,respectivamente: a) dipolo-dipolo, ligação de hidrogênio, dipolo-dipolo e dipolo induzido-dipolo induzido. b) dipolo instantâneo-dipolo induzido, dipolo-dipolo, ligação de hidrogênio, dipolo-dipolo. c) dipolo-dipolo, ligação de hidrogênio, ligação de hidrogênio e dipolo-dipolo d) forças de London, dipolo-dipolo, ligação de hidrogênio e dipolo induzido-dipolo induzido. Comentários Memorize: de modo geral, moléculas apolares e gases nobres interagem entre si por interações do tipo dipolo induzido – dipolo induzido; já moléculas polares interagem por ligações de hidrogênio ou dipolo – dipolo, a depender se há somente hidrogênios envolvidos ou não. Deste modo, temos as seguintes associações: SO2: Polar sem hidrogênios envolvidos => dipolo – dipolo. NH3: Polar com interação somente dos átomos de hidrogênio => ligação de hidrogênio. HCl: Polar com interações não somente entre hidrogênios, mas também entre Cl – Cl e H – Cl => dipolo – dipolo. Br2: Apolar => dipolo induzido – dipolo induzido. Sendo assim, a alternativa Certa é a letra (a). Gabarito: A 82. (UNICAMP SP/1991) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 120 Considere as moléculas NH3, CH4, CO2 e H2O, indique a configuração espacial de cada uma, utilizando a terminologia: linear, angular, piramidal, quadrangular, tetraédrica. Comentários Vamos avaliar qualitativamente o porquê das estruturas se organizarem de cada forma: NH3: O nitrogênio ocupa o centro de um tetraedro cujo vértices são os 3 átomos de hidrogênio e 1 par de elétrons ocupando o vértice restante. Como a configuração espacial só considera a estrutura formada pelos átomos, ignorando o par de elétrons não ligante, então a molécula é classificada como piramidal. CH4: Molécula perfeitamente simétrica, onde o átomo de carbono ocupa o centro do tetraedro e os hidrogênios ocupam seus vértices. CO2: Molécula perfeitamente simétrica, com duas ligações duplas apontando em sentidos contrários e mesma direção, tornando-a linear. H2O: O átomo de O, nesta molécula, possui 2 pares de elétrons não-ligantes que repelem as ligações O-H, tornando a molécula angular no plano. Gabarito: NH3....Piramidal CH4.....Tetraédrica CO2....Plana linear H2O.....Angular (ou Trigonal Plana) 83. (UNICAMP SP/1994) Considere os processos I e II representados pelas equações: I. H2O(L) → H2O(g) II. H2O(g) → 2 H(g) + O(g) Indique quais ligações são rompidas em cada um desses processos. Comentários Quanto ao que ocorre em cada processo, temos: I. Note que as moléculas e suas estruturas se mantêm intactas, mas as interações que fazem entre si (intermoleculares) são quebradas/enfraquecidas. Estas interações são pontes de hidrogênio. II. Já nesta situação, a estrutura molecular é desfeita rompendo as ligações covalentes que antes ligavam o átomo de oxigênio aos átomos de hidrogênio. Gabarito: I- ponte de hidrogênio II- ligações covalentes ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 121 84. (UNICAMP SP/1988) As pontes de hidrogênio formadas entre moléculas de água HOH, podem ser representas por: Com base neste modelo, represente as pontes de hidrogênio que existem entre moléculas de amônia, NH3. Comentários Observe que, no modelo proposto pela questão, as pontes de hidrogênio estão representadas por linhas pontilhadas e as ligações covalentes por linhas preenchidas. Mantendo este padrão e levando em conta que as interações de ponte de hidrogênio acontecem entre uma espécie de carga parcial negativa de uma molécula com uma espécie de carga parcial positiva de outra espécie, podemos construir o modelo para o NH3. Gabarito: 85. (UERJ/2018/2ªFase) Com os símbolos dos vários elementos químicos conhecidos, é possível formar palavras. Considere que uma empresa, utilizando uma sequência de cinco símbolos de elementos químicos, criou um logotipo para divulgar a marca de seu produto. Observe: A partir do logotipo e com base na tabela periódica, identifique o símbolo do metal de transição interna que apresenta menor número atômico. Em seguida, nomeie o elemento de maior energia de ionização do grupo do telúrio. N N N N NN N H H H H HH H H H H H HH H ¨ ¨ ¨ ¨ ¨¨ ¨ ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 122 Ainda considerando o logotipo, classifique, quanto à polaridade, o tipo de ligação formada entre o elemento de maior eletronegatividade e o hidrogênio. Classifique, também, o tipo de geometria do composto de menor massa molar formado por esses dois elementos. Comentários Os únicos metais de transição interna são o lantânio (La) e o hólmio (Ho), mas o La possui menor número atômico e dá início à série. A energia de ionização cresce, na tabela periódica, da esquerda para a direita e de baixo para cima. No grupo do telúrio, 6A, o oxigênio é o primeiro e, por conseguinte, o mais eletronegativo. Dos elementos que compõem o logotipo, o mais eletronegativo é o carbono, seguindo o raciocínio citado acima. Este se liga ao hidrogênio por ligação covalente e forma o CH4, gás metado, e este tem geometria de um tetraedro regular. Gabarito: Símbolo: La. Elemento: oxigênio. Ligação: covalente polar. Geometria: tetraédrica. 86. (UERJ/2007/1ªFase) A molécula do hexafluoreto de enxofre (SF6) 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 abaixo. Considere que a distância entre o centro de um átomo de flúor e o centro do átomo de enxofre seja igual a . Assim, a medida da aresta desse octaedro, em é aproximadamente igual a: a) 1,53 b) 1,79 c) 2,16 d) 2,62 Comentários Se a aresta do octaedro possuir o valor 𝑎, então a distância entre um átomo de flúor e o átomo de enxofre será 𝑎√2 2 . Observe isto na figura abaixo, vendo o sólido de cima: o A1,53 o A ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 123 De modo que temos: 𝑎√2 2 = 1,53 ∴ 𝑎 = 2⋅1,53 √2 ∴ 𝑎 = 2,16 Gabarito: C 87. (UERJ/1999/1ªFase) O experimento abaixo mostra o desvio ocorrido em um filete de água quando esta é escoada através de um tubo capilar Considerando suas ligações interatômicas e suas forças intermoleculares, a propriedade da água que - justifica a ocorrência do fenômeno consiste em: a) ser um composto iônico b) possuir moléculas polares c) ter ligações covalentes apolares d) apresentar interações de Van der Waals Comentários a) Incorreta. A água é, na verdade, um composto eletricamente neutro. b) Correta. As regiões carregadas com carga parcial negativa das moléculas de água são atraídas pelo bastão eletrizado positivamente, causando o desvio. c) Incorreta. As ligações covalentes da água são, na verdade, polares. d) Incorreta. Interações de Van der Waals só ocorrem entre moléculas apolares. o A ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 124 Gabarito: B 88. (UERJ/2017/1ªFase) A aplicação de campo elétrico entre dois eletrodos é um recurso eficaz para separação de compostos iônicos. Sob o efeito do campo elétrico, os íons são atraídos para os eletrodos de carga oposta. Considere o processo de dissolução de sulfato ferroso em água, no qual ocorre a dissociação desse sal. Após esse processo, ao se aplicar um campo elétrico, o seguinte íon salino irá migrar no sentido do polo positivo: a) b) c) d) Comentários O sulfato ferroso é o FeSO4 (também chamado de sulfato de ferro II), ou seja, oíon negativo que irá ser atraído pelo polo positivo será o SO42-. Gabarito: C 89. (UERJ/2010/1ªFase) Compostos de enxofre são usados em diversos processos biológicos. Existem algumas bactérias que utilizam, na fase da captação de luz, o H2S em vez de água, produzindo enxofre no lugar de oxigênio, conforme a equação química: 6 CO2 + 12 H2S C6H12O6 + 6 H2O + 12 S O H2S é um gás que se dissolve em água. Essa solubilidade decorre da formação de interações moleculares do tipo: a) iônica b) covalente c) dipolo-dipolo d) ligação de hidrogênio Comentários Moléculas polares só podem interagir por ligações de hidrogênio ou dipolo – dipolo, como é o caso do H2S. Gabarito: C +3Fe +2Fe −2 4SO −2 3SO ⎯→⎯ ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 125 90. (UERJ/2005/1ªFase) O gelo seco, ou dióxido de carbono solidificado, muito utilizado em processos de refrigeração, sofre sublimação nas condições ambientes. Durante essa transformação, ocorrem, dentre outros, os fenômenos de variação de energia e de rompimento de interações. Esses fenômenos são classificados, respectivamente, como: a) exotérmico - interiônico b) exotérmico - internuclear c) isotérmico - interatômico d) endotérmico - intermolecular Comentários Neste processo, o gelo seco CO2 (s) se transforma diretamente em CO2 (g). Para que a mudança de fase ocorra, a interações intermoleculares precisam ser quebradas, e isto ocorre às custas de energia absorvida. Gabarito: D 91. (UERJ/1995/1ªFase) Os motores dos carros a gasolina fabricados em nosso país funcionam bem com uma mistura combustível contendo 22% em volume de etanol. A adulteração por adição de maior quantidade de álcool na mistura ocasiona corrosão das peças e falhas no motor. O teste de controle da quantidade de álcool na gasolina vendida pelos postos autorizados é feito misturando-se num frasco graduado e com tampa, 50mL da gasolina do posto com 50mL de solução aquosa de cloreto de sódio. Após agitação , esperam-se alguns minutos e observa-se a separação das fases da mistura. Num determinado posto, feito o teste, resultou que a fase orgânica ocupou o volume de 39mL , e a fase aquosa 61mL, o que isentou o posto de multa. Entre as alternativas abaixo, aquela que NÃO está de acordo com o teste realizado é: a) após agitação , o etanol ocupou totalmente a fase orgânica. b) a mistura água e gasolina pode ser separada por decantação. c) o etanol dissolve-se em gasolina devido às forças intermoleculares de Van der Waals d) o etanol dissolve-se em água devido a interações por formação de pontes de hidrogênio e) as pontes de hidrogênio são interações mais fortes do que as forças intermoleculares de Van der Waals. Comentários Vamos avaliar as alternativas abaixo: a) Incorreta. Após a agitação, o etanol se misturou com a água numa só fase. b) Correta. Por terem densidades muito diferentes, é possível esperar até que se acomodem em duas fases bem definidas e sejam separadas por decantação. c) Correta. É uma interação fraca que ocorre entre moléculas apolares. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 126 d) Correta. É isto que ocorre e explica a razão pela qual álcool e água são bastante solúveis um no outro, dado que este tipo de interação é bastante forte. e) Correta. Como já explicado anteriormente. Gabarito: A 92. (ACAFE SC/2015/Janeiro) Assinale a alternativa que contém as respectivas geometrias e polaridades das espécies química abaixo. SO2; SO3; H2O e H2Be a) SO2: angular e polar; SO3: piramidal e polar; H2O: angular e polar e H2Be: linear e apolar. b) SO2: angular e polar; SO3: trigonal plana e apolar; H2O: angular e polar e H2Be: angular e polar. c) SO2: angular e polar; SO3: trigonal plana e apolar; H2O: angular e polar e H2Be: linear e apolar. d) SO2: linear e apolar; SO3: piramidal e polar; H2O: linear e apolar e H2Be: angular e polar. Comentários SO2: Os pares de elétrons não ligantes do enxofre repelem as ligações químicas e a molécula se torna angular e, consequentemente, polar. SO3: Formam um triângulo regular com cada átomo de oxigênio ocupando um vértice (trigonal plana). Moléculas perfeitamente simétricas são sempre apolares. H2O: O par de elétrons não ligante do oxigênio repele as ligações O-H e torna a molécula angular e, consequentemente, polar. H2Be: Linear e perfeitamente simétrica, de modo que é apolar. Gabarito: C 93. (ACAFE SC/2014/Janeiro) Assinale a alternativa que contenha as geometrias das respectivas espécies químicas: água, dióxido de carbono, trióxido de enxofre e fluoreto de berílio. a) Angular, linear, piramidal, angular. b) Angular, angular, piramidal, linear. c) Angular, linear, trigonal plana, linear. d) Linear, angular, trigonal plana, angular. Comentários H2O: O par de elétrons não ligante do oxigênio repele as ligações O-H e torna a molécula angular. CO2: Linear e perfeitamente simétrica. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 127 SO3: Formam um triângulo regular com cada átomo de oxigênio ocupando um vértice (trigonal plana). BeF2: Linear e perfeitamente simétrica. Gabarito: C 94. (ACAFE SC/2010) Os catalisadores, em geral, são substâncias que aceleram determinadas reações ou as tornam possíveis, sem reagirem (isto é, eles não reagem, apenas aceleram). No caso dos catalisadores automotivos, as reações aceleradas, são as que transformam poluentes (CO, NOx e CxHy) em compostos menos prejudiciais à saúde (CO2, H2O e N2). Essas reações são, por exemplo: 2 CO + O2 2 CO2 2 C2H6 + 7 O2 4 CO2 + 6 H2O 2 NO2 + 4 CO N2 + 4 CO2 Com relação ao CO2, é correto afirmar que: a) sua molécula é linear e a hibridação do átomo de carbono é sp2. b) as ligações químicas presentes na molécula são do tipo covalente polar. c) as ligações químicas presentes na molécula são do tipo covalente apolar. d) a massa molar é 23 g mol -1 . Comentários Vamos avaliar os itens abaixo. a) Incorreta. Apesar de ser, de fato, linear, a hibridização do carbono na molécula é sp. b) Correta. São covalentes e ocorrem entre carbono e oxigênio, que é bem mais eletronegativo que o carbono, por isso são ligações polares. c) Incorreta. As ligações C-O, como já mencionado, são altamente polares. d) Incorreta. A massa molar é, na verdade, dada pela soma das massas molares do carbono e de duas vezes o oxigênio, ou seja: 12 + 2 . 16 = 44 g/mol. Gabarito: B 95. (ACAFE SC/2002/Janeiro) A água é uma substância que permitiu a criação e a manutenção da vida no planeta Terra. Analise as seguintes afirmações sobre a água. I. É capaz de formar pontes de hidrogênio. II. Sua molécula tem forma geométrica não-linear. III. Sua molécula tem forma geométrica linear. → → → ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 128 IV. Solubiliza substâncias de baixa polaridade, como hidrocarbonetos. A alternativa, que contém todas as afirmações que estão corretas, é: a) II - III b) I - ll - IV c) I - II d) I - II - III - IV e) llI - IV Comentários I. Correta. É um tipo de interação intermolecular característica da água. II. Correta. O par de elétrons não ligantes do oxigênio repele as ligações O-H, tornando a molécula angular. III. Incorreta. Como já explicado no comentário anterior. IV. Incorreta. Ao contrário disto, solubiliza substâncias bastante polares, por ser bastante polar. Gabarito: C 96. (ACAFE SC/2011/Julho) Considere as substâncias I, II e III a seguir. Assinale a alternativa com a associação correta entre o nome e a característica de cada uma das substâncias. a) I- Amônia: polar; II - Clorometano: polar; III - Propano: gás em condições ambientes. b) I - Amônia: gás em condições ambientes; II - Cloroetano: polar; III - Butano: polar. c) I - Amônia: apolar; II - Clorometano: gás em condições ambientes; III - Propano: líquido em condições ambientes. d) I - Amônia: polar; II - Clorometano: apolar; III - Butano: apolar. Comentários I. Amônia. Geometria piramidal, logo, polar. II. Clorometano. Formado da substituição de um hidrogênio por um cloro na molécula de metano. Estrutura de um tetraedro não regular, ou seja, assimétrico, de modo que a é um composto polar. Gasoso à temperatura ambiente. III. Propano. Composto apolar e líquido em condições normais de temperatura e pressão. H N H H I II H C H H Cl III H3C CH2 CH3 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 129 Gabarito: A 97. (ACAFE SC/2002/Julho) O gás dióxido de carbono (CO2), principal responsável pelo efeito estufa, apresenta quatro ligações covalentes _________ e uma _____________ . Assinale a alternativa que completa, corretamente, o enunciado acima. a) polares e molécula polar b) polares e molécula apolar c) apolares e molécula polar d) apolares e molécula apolar e) coordenadas e molécula apolar Comentários Todas as ligações na molécula de CO2 são do tipo C=O, que é altamente polar, pois o oxigênio é bastante eletronegativo. Apesar disto, a molécula é perfeitamente simétrica, de modo que é apolar. Gabarito: B 98. (ACAFE SC/2017/Julho) Assinale a alternativa que contém a ordem decrescente da temperatura de ebulição das seguintes espécies químicas: H2; Ne; CO e NH3. Dados: H: 1 g/mol; Ne: 20 g/mol; C: 12 g/mol; N: 14 g/mol; O: 16 g/mol. a) NH3 < CO < Ne < H2 b) NH3 > CO > Ne > H2 c) NH3 > CO > H2 > Ne d) H2 > Ne > CO > NH3 Comentários Aqui levaremos em consideração as interações intermoleculares e a massa dos compostos. O H2 possui uma massa muito menor que a dos demais, de modo que terá, com certeza, a menor temperatura de ebulição. O Ne é um gás nobre, gasoso em temperatura ambiente e com interações intermoleculares muito fracas, de modo que virá na sequência como o composto com a segunda menor temperatura de ebulição. Para decidir entre o NH3 e o CO, levaremos em consideração que o efeito das interações intermoleculares é muito maior que o da massa, uma vez que as interações do tipo dipolo – dipolo que ocorrem no CO são muito mais fracas que as interações por pontes de hidrogênio que ocorrem na amônia, de modo que a temperatura de ebulição do monóxido de carbono é menor. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 130 Gabarito: B 99. (ACAFE SC/2011/Janeiro) Assinale a alternativa correta, na qual todas as substâncias são compostas e líquidas à temperatura ambiente. a) O3, O2; CH3 CH2 OH b) H2; CO2; CH3OH c) H2O; NH3; CO d) H2O; CH3CH2OH; CH3COCH3 Comentários a) Incorreta. Ozônio e oxigênio são gasosos à temperatura ambiente. b) Incorreta. Gás hidrogênio (H2) e gás carbônico (CO2) são gasosos em condições ambiente. c) Incorreta. Tanto amônia quanto o monóxido de carbono são gases tóxicos à temperatura ambiente. d) Correta. Tanto a água como o etanol são sabidamente líquidos à temperatura ambiente. A propanona (ou acetona) também é líquida nessas condições ambiente, como a maioria das cetonas. Gabarito: D 100. (ACAFE SC/2011/Janeiro) Analise os fatos relatados e marque com V as afirmações verdadeiras e com F as falsas. ( ) O estado físico das substâncias depende das forças de atração entre suas moléculas. ( ) A existência de dipolos elétricos na água faz com que as moléculas se atraiam fortemente, levando-as ao estado gasoso. ( ) A água, apesar de sólida nas condições ambiente, pode ser obtida pela reação entre os gases hidrogênio e oxigênio. ( ) A água e o óleo não são miscíveis por serem, ambos, apolares. ( ) Alguns processos físicos exotérmicos são comuns em nosso cotidiano, como a fusão do gelo ou a evaporação da água. Neles, as mudanças de estado são possíveis graças ao calor retirado do ambiente. A sequência correta, de cima para baixo, é: a) F - F - F - F - F b) V - F - F - F - F c) F - V - F - V - F d) V - F - V - F - V Comentários ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 131 (V) Quanto mais fortemente ligadas e atraídas as moléculas estão, mais bem organizadas ficam e mais se aproximam do estado sólido. De mesmo modo, quanto mais fracas as ligações intermoleculares, mais se aproximam do estado gasoso. (F) Na água, as moléculas se atraem e interagem por pontes de hidrogênio, não por interações dipolo-dipolo. Além disso, em temperatura ambiente é líquida. (F) É líquida à temperatura ambiente, como já citado anteriormente. (F) A água é, na verdade, polar, e o óleo apolar, por isso não se misturam. (F) As transições de fase na fusão e na evaporação são ambas, na verdade, endotérmicas. Gabarito: B 101. (ACAFE SC/2011/Julho) Na tabela abaixo são dadas informações sobre o elemento químico mercúrio, ao nível do mar. De acordo com as informações acima, assinale a alternativa correta. a) A mistura contendo água e mercúrio é homogênea. b) O mercúrio é um metal alcalinoterroso. c) O mercúrio afunda na água líquida. d) Termômetros de mercúrio não detectam a temperatura de ebulição da água, ao nível do mar. Comentários Avaliando os itens abaixo, temos: a) Incorreta. Se o mercúrio, segundo a tabela, é praticamente insolúvel em água, formarão uma mistura heterogênea. b) Incorreta. É, na verdade, um metal de transição. c) Correta. Segundo a tabela, tem maior densidade que a água, por isso afunda nela. d) Incorreta. Dado que em 100ºC o mercúrio ainda é líquido, ainda é capaz de dilatar no termômetro e marcar a temperatura. Gabarito: C 102. (ENEM/2014/3ª Aplicação) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 132 O entendimento de como as ligações químicas se formam é um dos assuntos fundamentais da ciência. A partir desses fundamentos, pode-se entender como são desenvolvidos novos materiais. Por exemplo, de acordo com a regra do octeto, na formação de uma ligação covalente, os átomos tendem a completar seus octetos pelo compartilhamento de elétrons (atingir configuração de gás nobre, ns2 np6). Porém, quando o átomo central de uma molécula tem orbitais d vazios, ele pode acomodar 10, 12 ou até mais elétrons. Os elétrons desta camada de valência expandida podem estar como pares isolados ou podem ser usados pelo átomo central para formar ligações. A estrutura que representa uma molécula com o octeto expandido (exceção à regra do octeto) é a) BF3. b) NH3. c) PCI5. d) BeH2. e) AlI3. Comentários Analisando alternativa por alternativa, tem-se: a) Errada. No BF3, o boro faz 3 ligações com o flúor, compartilhando, no total, 6 elétrons, não expandindo o octeto: b) Errada. O hidrogênio da amônia possui 5 elétrons na valência, fazendo 3 ligações com o hidrogênio e o par central livre, ele completa a regra do octeto: c) Certa. O fósforo possui 5 elétrons na última camada e, por possuir orbitais d, permite a expansão do octeto. Isso é traduzido pela ligação com os 5 átomos de cloro, tendo, ao seu redor, 10 elétrons: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 133 d) Errada. O berílio faz duas ligações com os átomos de hidrogênio, se estabilizando com 2 pares de elétrons ao seu redor, já que possui 2 elétrons na camada de valência. e) Errada. O alumínio faz três ligações com o iodo e, como tem 3 elétrons na camada de valência, fica com umanuvem eletrônica de 6 elétrons ao redor. Gabarito: C 103. (ENEM/2017) Partículas microscópicas existentes na atmosfera funcionam como núcleos de condensação de vapor de água que, sob condições adequadas de temperatura e pressão, propiciam a formação das nuvens e consequentemente das chuvas. No ar atmosférico, tais partículas são formadas pela reação de ácidos (HX) com a base NH3, de forma natural ou antropogênica, dando origem a sais de amônio (NH4X), de acordo com a equação química genérica: HX (g) + NH3 (g) → NH4X (s) FELIX, E. P.; CARDOSO, A. A. Fatores ambientais que afetam a precipitação úmida. Química Nova na Escola, n. 21, maio 2005 (adaptado). A fixação de moléculas de vapor de água pelos núcleos de condensação ocorre por a) ligações iônicas. b) interações dipolo-dipolo. c) interações dipolo-dipolo induzido. d) interações íon-dipolo. e) ligações covalentes. Comentários ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 134 O composto NH4X é um composto iônico formado pelos íons NH4+ e X-. A fixação das moléculas de água a essas estruturas é realizada pela interação de um íon à molécula de água, portanto, a classificação dessa interação é íon-dipolo. Gabarito: D 104. (ENEM/2016) O aquecimento de um material por irradiação com micro-ondas ocorre por causa da interação da onda eletromagnética com o dipolo elétrico da molécula. Um importante atributo do aquecimento por micro- ondas é a absorção direta da energia pelo material a ser aquecido. Assim, esse aquecimento é seletivo e dependerá, principalmente, da constante dielétrica e da frequência de relaxação do material. O gráfico mostra a taxa de aquecimento de cinco solventes sob irradiação de micro-ondas. BARBOZA, A. C. R. N. et al. Aquecimento em forno de micro-ondas. Desenvolvimento de alguns conceitos fundamentais. Química Nova, n. 6, 2001 (adaptado). No gráfico, qual solvente apresenta taxa média de aquecimento mais próxima de zero, no intervalo de 0 s a 40 s? a) H2O b) CH3OH c) CH3CH2OH d) CH3CH2CH2OH e) CH3CH2CH2CH2CH2CH3 Comentários Segundo o texto o aquecimento de um material por irradiação é provocado pela interação da onda eletromagnética e do dipolo da molécula, ou seja, quanto mais polar a molécula, maior a taxa de aquecimento dela. Portanto, a molécula menos polar, apresentará menor taxa de aquecimento. A única molécula apolar é o hidrocarboneto do item e. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 135 As moléculas dos itens a, b, c e d são todas polares e apresentam ligação de hidrogênio. Gabarito: E 105. (ENEM/2015) O acúmulo de plásticos na natureza pode levar a impactos ambientais negativos, tanto em ambientes terrestres quanto aquáticos. Uma das formas de minimizar esse problema é a reciclagem, para a qual é necessária a separação dos diferentes tipos de plásticos. Em um processo de separação foi proposto o seguinte procedimento: I. Coloque a mistura de plásticos picados em um tanque e acrescente água até a metade da sua capacidade. II. Mantenha essa mistura em repouso por cerca de 10 minutos. III. Retire os pedaços que flutuaram e transfira-os para outro tanque com uma solução de álcool. IV. Coloque os pedaços sedimentados em outro tanque com solução de sal e agite bem. Qual propriedade da matéria possibilita a utilização do procedimento descrito? a) Massa. b) Volume. c) Densidade. d) Porosidade. e) Maleabilidade. Comentários Tendo em vista que temos aqui uma mistura de diversos materiais plásticos diferentes e com propriedades físicas diferentes, que ao acrescentar água no sistema uma parcela flutua enquanto a outra sedimenta-se, temos aqui uma técnica de separação que depende da densidade dos materiais, chamada de flotação. Gabarito: C 106. (ENEM/2011) A pele humana, quando está bem hidratada, adquire boa elasticidade e aspecto macio e suave. Em contrapartida, quando está ressecada, perde sua elasticidade e se apresenta opaca e áspera. Para evitar o ressecamento da pele é necessário, sempre que possível, utilizar hidratantes umectantes, feitos geralmente à base de glicerina e polietilenoglicol: HO H2C CH OH CH2 OH glicerina ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 136 Disponível em: http://www.brasilescola.com. Acesso em: 23 abr. 2010 (adaptado). A retenção de água na superfície da pele promovida pelos hidratantes é consequência da interação dos grupos hidroxila dos agentes umectantes com a umidade contida no ambiente por meio de a) ligações iônicas. b) forças de London. c) ligações covalentes. d) forças dipolo-dipolo. e) ligações de hidrogênio. Comentários Na ação dos hidratantes na pele observa-se algo interessante pois, nestes casos, ocorrem interações das cadeias carbônicas com a pele, em que a interação intermolecular predominante é do tipo forças de London ou dipolo induzido-dipolo induzido, por se tratar de interações entre moléculas apolares. Por outro lado, os grupos polares, geralmente hidroxilas, estão livres para interagir e reter a água do ambiente a partir de interações do tipo ligações de hidrogênio. Gabarito: E 5. Questões Resolvidas e Comentadas Da FUVEST 107. (FUVEST SP/2007) A figura mostra modelos de algumas moléculas com ligações covalentes entre seus átomos. Analise a polaridade dessas moléculas, sabendo que tal propriedade depende da Diferença de eletronegatividade entre os átomos que estão diretamente ligados. (Nas moléculas apresentadas, átomos de elementos diferentes têm eletronegatividades diferentes.) Forma geométrica das moléculas. Observação: Eletronegatividade é a capacidade de um átomo para atrair os elétrons da ligação covalente. Dentre essas moléculas, pode-se afirmar que são polares apenas a) A e B b) A e C c) A, C e D d) B, C e D e) C e D Comentários HO CH2 CH2 O CH2 CH2 O CH2 CH2 OH n polietilenoglicol ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 137 As geometrias sempre polares são as geometrias que apresentam par de elétrons não ligante no átomo central: geometria angular e geometria piramidal. As geometrias: linear, trigonal plana e tetraédrica somente serão apolares, se os átomos periféricos forem iguais entre si. Basta que um átomo periférico ligado ao átomo central seja diferente de algum outro átomo periférico, para que a molécula seja classificada como polar. Gabarito: E 108. (FUVEST – 2016 – 1ª Fase) A estrutura do DNA é formada por duas cadeias contendo açúcares e fosfatos, as quais se ligam por meio das chamadas bases nitrogenadas, formando a dupla hélice. As bases timina, adenina, citosina e guanina, que formam o DNA, interagem por ligações de hidrogênio, duas a duas em uma ordem determinada. Assim, a timina, de uma das cadeias, interage com a adenina, presente na outra cadeia, e a citosina, de uma cadeia, interage com a guanina da outra cadeia. Considere as seguintes bases nitrogenadas: As interações por ligação de hidrogênio entre adenina e timina e entre guanina e citosina, que existem no DNA, estão representadas corretamente em: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 138 Comentários Da Biologia, sabemos que a adenina e a timina formam duas ligações de hidrogênio, enquanto a citosina e a guanina formam três ligações de hidrogênio. As ligações de hidrogênio devem ser formadas entre um hidrogênio ligado a F, O ou N e um átomo que possua pares de elétrons não ligantes. Vejamos as ligações de hidrogênio entre a adenina e a timina. E, agora, vejamos as ligações de hidrogênio entre citosina e guanina. ESTRATÉGIA VESTIBULARES– GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 139 Gabarito: C 109. (FUVEST SP/2019/2ªFase) O fósforo elementar pode ser obtido em diferentes formas alotrópicas, nas condições mostradas na figura. O fósforo branco, de fórmula P4, é convertido em fósforo vermelho, conforme a estrutura mostrada na figura. Isso faz com que suas propriedades se alterem. Por exemplo, fósforo branco é solúvel no solvente dissulfeto de carbono, ao passo que o vermelho não é solúvel. A obtenção industrial do fósforo branco é feita a partir do aquecimento do mineral fluorapatita, Ca5(PO4)3F, na presença de sílica e carvão, conforme a equação 4 Ca5(PO4)3F + 18 SiO2 + 30 C 3 P4 + 30 CO + 18 CaSiO3 + 2 CaF2 Com base nessas informações, responda ao que se pede. a)Qual das formas alotrópicas do fósforo mostradas na figura terá maior densidade? b)Estima-se que, anualmente, 744.000 toneladas de fósforo branco são produzidas industrialmente. Calcule a massa total de fluorapatita usada como matéria-prima nesse processo. Considere que esse mineral possui 100% de pureza. Demonstre os cálculos. c)Qual a diferença entre as ligações que mantêm as moléculas de fósforo branco unidas e as que mantêm a estrutura do fósforo vermelho ou do fósforo preto? Explique. Note e adote: Massas molares (g/mol): Fluorapatita = 504; P4 = 124. Gabarito: a)O fósforo preto é a forma alotrópica de maior densidade. Isso foi concluído porque, de acordo com a figurada dada, essa forma alotrópica é obtida a alta pressão (12000 atm), o que pode favorecer a formação de uma estrutura mais compactada. → ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 140 b)Massa de Ca5(PO4)3F: 4Ca5(PO4)3F + 18SiO2 + 30C 3P4 + 30CO + 18CaSiO3 + 2CaF2 4 mol de Ca5(PO4)3F 3 mol de P4 4 504g _______ 3 124g xt _______ 744000 t x = 4,03 106 t de Ca5(PO4)3F c)O fósforo branco é formado por moléculas (P4) unidas por interações intermoleculares do tipo dipolo induzido-dipolo induzido. O fósforo preto e vermelho são estruturas mantidas apenas por ligação covalente. 110. (FUVEST SP/2011) A figura abaixo traz um modelo da estrutura microscópica de determinada substância no estado sólido, estendendo-se pelas três dimensões do espaço. Nesse modelo, cada esfera representa um átomo e cada bastão, uma ligação química entre dois átomos. A substância representada por esse modelo tridimensional pode ser a) sílica, (SiO2)n. b) diamante, C. c) cloreto de sódio, NaCl. d) zinco metálico, Zn. e) celulose, (C6H10O5)n. Comentários A ilustração representa uma estrutura covalente. Os átomos estão ligados por uma ligação covalente em um tipo de rede. Portanto, a estrutura não é iônica, molecular ou metálica. Assim, eliminamos os itens c (cloreto de sódio é iônico), d (zinco é metálico) e e (celulose é molecular). Entre as opções a e b, a diferença é observada nos tipos de átomos na imagem. A imagem apresenta dois elementos químicos, ou seja, dois tipos de átomos. Portanto, não pode ser o diamante porque é formado por apenas um elemento químico. → ⎯⎯⎯ →⎯ produzem ESTRATÉGIA VESTIBULARES – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES AULA 06 – GEOMETRIA, POLARIDADE E INTERAÇÕES 141 Normalmente, os retículos cristalinos covalentes exigidos nas provas de vestibulares são: grafite, diamante e dióxido de silício. Gabarito: A