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<p>LIGAÇÃO IÔNICA</p><p>[LGC_X_01]</p><p>Considere os seguintes compostos: Mg₃Sb₂, P₄O₆ e Mg₃N₂.</p><p>I. Um desses compostos funde a 24 ℃ e a fase líquida não conduz eletricidade;</p><p>II. Outro funde a 961 ℃ e a fase sólida não conduz eletricidade;</p><p>III. Outro funde a 800 ℃ e conduz eletricidade tanto no estado sólido quanto quando fundido.</p><p>Identifique cada composto e mostre como chegou a sua conclusão.</p><p>[LGC_X_02]</p><p>Três diferentes sólidos de um dado metal M com diferentes halogênios apresentam as seguintes fórmulas: MF₂,</p><p>MCl₂ e MBr₂ e apresentam as seguintes porcentagens de M: 51,33%, 36,11% e 20,05%, respectivamente.</p><p>Descubra qual o metal M e disponha os sólidos em ordem crescente de ponto de fusão.</p><p>[LGC_X_03]</p><p>Um dos compostos iônicos constituído do metal M e do gás X₂ tem fórmula MaXb no qual a = 1 ou 2 e b = 1 ou 2.</p><p>Use os dados abaixo para determinar os valores mais prováveis de a e b para cada um dos íons no composto</p><p>iônico. Apresente o ciclo de Born Haber em cada caso.</p><p>Dados (em unidades de kJ mol⁻¹):</p><p>Sucessivas energias de ionização de M = 480 e 4750</p><p>Sucessivas afinidades eletrônicas de X = -175, 920</p><p>Entalpia de sublimação de M(s) → M(g)</p><p>= 110</p><p>Energia de ligação de X₂ = 250</p><p>Energia de retículo para MX (M⁺ e X⁻) = -1200</p><p>Energia de retículo para MX2 (M²⁺ e X⁻) = -3500</p><p>Energia de retículo para M2X (M⁺ e X²⁻) = -3600</p><p>Energia de retículo para MX (M²⁺ e X²⁻) = -4800</p><p>[LGC_X_04]</p><p>A partir dos seguintes dados, calcule a energia de rede para o brometo de magnésio:</p><p>Mg (s) + Br₂ (s)→ MgBr₂ (s) ΔHf = -524 kJ mol⁻¹</p><p>1ª EI(Mg) = 738 kJ mol⁻¹; 2ª EI(Mg) = 1450 kJ mol⁻¹; ΔHatom(Mg) = 148 kJ mol⁻¹; ΔHdiss(Br₂) = 193 kJ mol⁻¹; AE(Br) =</p><p>-331 kJ mol⁻¹; ΔHdiss(Br₂) = 193 kJ mol⁻¹; ΔHvap(Br₂) = 31 kJ mol⁻¹.</p><p>[LGC_X_05]</p><p>O calor padrão de formação do PI₃ (s) é –24,7 kJ mol⁻¹ e a energia de ligação do PI nesta molécula é 184 kJ mol⁻¹.</p><p>O calor padrão de formação do P (g) é 334 kJ mol⁻¹ e o do I₂ (g) é 62 kJ mol⁻¹. A energia de ligação do I₂ é</p><p>151 kJ mol⁻¹. Apresente o Ciclo de Born-Haber e calcule o calor de sublimação do PI₃ [PI₃ (s) → PI₃ (g)].</p><p>[LGC_X_06]</p><p>Explique como a energia de ionização e a afinidade eletrônica determinam se os átomos dos elementos se</p><p>combinam para formar compostos iônicos. Em quais dos seguintes estados o NaCl seria eletricamente condutor?</p><p>a. Sólido.</p><p>b. Fundido.</p><p>c. Dissolvido em água.</p><p>CE 0900 Fundamentos de Química aplicada à Engenharia 2024</p><p>3a LISTA DE EXERCÍCIOS</p><p>Unidade 3 – Ligações Químicas</p><p>Prof. Dr. Adonay Loiola</p><p>[LGC_X_07]</p><p>Quatro elementos arbitrariamente denominados A, B, C e D têm eletronegatividades 3,8; 3,3; 2,8 e 1,3,</p><p>respectivamente. Coloque os compostos AB, AD, BD e AC em ordem crescente de caráter covalente.</p><p>[PRP_X_08]</p><p>Disponha os seguintes compostos em ordem crescente de magnitude de energia de rede: KCl, SrO, RbBr, CaO.</p><p>[LGC_X_9]</p><p>A energia de rede do CsF é -744 kJ mol⁻¹, enquanto a do BaO é -3029 kJ mol⁻¹. Explique esta grande diferença de</p><p>energia de rede.</p><p>[LGC_X_10]</p><p>Explique a tendência nas energias de rede dos óxidos de metais alcalino-terrosos.</p><p>Óxido Energia de Rede (kJ mol⁻¹)</p><p>MgO -3795</p><p>CaO -3414</p><p>SrO -3217</p><p>BaO -3029</p><p>LIGAÇÃO COVALENTE</p><p>[LGC_X_11]</p><p>O flúor pode reagir tanto com nitrogênio (composto I) como com potássio (composto II). A partir da seguinte</p><p>relação de percentual de flúor,</p><p>Composto F (%) Ponto de Fusão (℃)</p><p>I 80,3 -207</p><p>II 32,7 858</p><p>a. Determine as estruturas de Lewis dos dois compostos.</p><p>b. Discuta o caráter das ligações dos dois compostos.</p><p>[LGC_X_12]</p><p>O composto ClF₃ reage com urânio sólido para produzir os compostos voláteis UF6 e ClF. ClF₃ pode ser usado para</p><p>separar o urânio a partir de plutônio (Pu), porque o plutônio reage com ClF₃ para formar compostos não voláteis</p><p>PuF4 e ClF.</p><p>a. Escreva as equações para estas duas reações.</p><p>b. Desenhe a estrutura de Lewis do ClF₃. Existe alguma coisa incomum sobre a estrutura de Lewis do ClF₃?</p><p>c. Se uma mistura de urânio e plutônio reage com excesso de ClF₃ para produzir 43,5 g UF₆ e 22,1 g PuF₄, quais</p><p>foram as massas do urânio e plutônio na mistura de partida.</p><p>[LGC_X_13]</p><p>O pentafluoreto de antimônio, SbF₅, reage com XeF₄ e com XeF₆ para formar os compostos iônicos (XeF₃⁺)(SbF₆⁻)</p><p>e (XeF₅⁺)(SbF₆⁻). Determine a geometria e a carga formal para cada um dos íons.</p><p>[LGC_X_14]</p><p>Atribua cargas formais aos átomos nas seguintes espécies e selecione qual o esqueleto estrutural mais provável:</p><p>a. SCN⁻ ou CSN⁻</p><p>b. SOCl₂ ou OSCl₂</p><p>[LGC_X_15]</p><p>O composto com fórmula N₂CO possui três isômeros cujos arranjos atômicos são: ONCN, ONNC e NOCN.</p><p>Apresente as estruturas de Lewis para os três isômeros, indicando qual deles é o mais estável. Justifique.</p><p>[LGC_X_16]</p><p>O óxido de dinitrogênio, N₂O, tem três estruturas possíveis. Desenhe as três estruturas e calcule a carga formal</p><p>de cada átomo. Com base nas cargas formais e eletronegatividade, diga qual a estrutura de ressonância mais</p><p>favorável.</p><p>[LGC_X_17]</p><p>É possível “isolar” uma estrutura de ressonância de um composto para estudá-la? Explique.</p><p>[LGC_X_18]</p><p>O íon SO₄²⁻ pode ser encontrado em vários minerais importantes, incluindo o gesso (CaSO₄·2H₂O) e o sal epsom</p><p>(MgSO₄·2H₂O) usado como purgativo.</p><p>a. Quais estruturas de ressonância são possíveis para este íon?</p><p>b. Calcule a carga formal em cada átomo e diga qual estrutura de ressonância é a mais razoável.</p><p>[LGC_X_19]</p><p>Escreva a estrutura de Lewis e indique a geometria mais provável das espécies:</p><p>a. CBr₄</p><p>b. NCl₃</p><p>c. SF₄</p><p>d. SO₃</p><p>e. XeO₄</p><p>f. SO₂Cl₂</p><p>g. NO₃⁻</p><p>h. XeO₂F₂</p><p>[LGC_X_20]</p><p>Considere as seguintes estruturas de Lewis, onde E é um elemento desconhecido.</p><p>a. Quais são as possíveis identidades do elemento E?</p><p>b. Prediga a estrutura molecular (incluindo ângulos de ligação) para esses íons.</p><p>[LGC_X_21]</p><p>A reação do enxofre, S₈, com flúor, F₂, produz um produto com a fórmula geral SFₓ.</p><p>a. Se 4,01 g S₈ reage com 4,76 g F₂ para produzir apenas o produto SFₓ, qual o valor de x?</p><p>b. Desenhe a estrutura de Lewis deste composto, indicando os ângulos de ligação F—S—F e os orbitais híbridos</p><p>do enxofre.</p><p>[LGC_X_22]</p><p>Quais geometrias darão moléculas apolares para as espécies a seguir?</p><p>a. AB₂</p><p>b. AB₃</p><p>c. AB₄</p><p>[LGC_X_23]</p><p>Um composto de fórmula XF₅ contém 42,81% de F.</p><p>a. Identifique o elemento X.</p><p>b. Desenhe a estrutura de Lewis.</p><p>c. Descreva a geometria do composto e os ângulos de ligação previstos.</p><p>d. Informe a polaridade das ligações e do composto.</p><p>[LGC_X_24]</p><p>Dados os compostos apresentados abaixo informe: I) Estrutura de Lewis com carga formal; II) tipo de ligação; III)</p><p>sua geometria; IV) polaridade; V) Hibridização do átomo sublinhado; VI) Previsão do ângulo de ligação:</p><p>a. XeO₂F₂</p><p>b. SO₂</p><p>c. POCl₃</p><p>d. SO₃</p><p>e. BBr₃</p><p>f. ICl₄⁻</p><p>g. SnF₃⁻</p><p>h. BrF₃</p><p>i. BrF₅</p><p>j. COCl₂</p><p>LGC_X_25]</p><p>Prediga quais dos seguintes compostos seriam solúveis em solvente polar. Justifique.</p><p>a. NH₃</p><p>b. XeF₄</p><p>c. ClF₃</p><p>d. BCl₃</p><p>e. PCl₅</p><p>LGC_X_26]</p><p>Considere as moléculas abaixo, e através da Teoria da Ligação de Valência (TLV) faça o estudo (tipo de ligação,</p><p>hibridização, geometria, previsão de ângulo de ligação, polaridade da molécula) das seguintes moléculas:</p><p>a. NH₃</p><p>b. H₂O</p><p>c. PCl₄⁺</p><p>d. IF₅</p><p>e. XeF₄</p><p>f. SF₅⁻</p><p>g. CO₃²⁻</p><p>LGC_X_27]</p><p>Considere as seguintes moléculas: (a) HOCHCH₂, álcool vinílico e (b) HOOCCHCHCOOH, ácido trans-butenodióico.</p><p>Descreva as geometrias de cada molécula e indique a hibridização dos átomos de carbono.</p><p>LGC_X_28]</p><p>Muitos compostos importantes na indústria química são derivados do etileno (C₂H₄). Dois desses compostos são</p><p>a acrilonitrila e o metil metacrilato:</p><p>Complete a estrutura de Lewis para essas moléculas, informe os ângulos indicados de “a” a “f” e a hibridização de</p><p>cada átomo de carbono.</p><p>LGC_X_29]</p><p>Considere os valores de energia de ligação apresentados no quadro a seguir e associe a cada substância (HCl, HBr</p><p>ou HI). Justifique sua resposta.</p><p>Energia de ligação (kJ/mol)</p><p>299 366 431</p><p>LGC_X_30]</p><p>Preencha a tabela a seguir justificando suas respostas:</p><p>C</p><p>o</p><p>m</p><p>p</p><p>o</p><p>st</p><p>o</p><p>G</p><p>ru</p><p>p</p><p>o</p><p>P</p><p>ar</p><p>es</p><p>d</p><p>e</p><p>el</p><p>ét</p><p>ro</p><p>n</p><p>s</p><p>liv</p><p>re</p><p>s</p><p>G</p><p>eo</p><p>m</p><p>et</p><p>ri</p><p>a</p><p>H</p><p>ib</p><p>ri</p><p>d</p><p>iz</p><p>a</p><p>çã</p><p>o</p><p>P</p><p>o</p><p>la</p><p>ri</p><p>d</p><p>ad</p><p>e</p><p>XF₄ 16 polar</p><p>XCl₂ 3</p><p>XCl₅ Bipiramidal trigonal</p><p>XCl₄⁻ 17</p><p>LGC_X_31]</p><p>Complete a tabela abaixo sabendo que X e Y são elementos representativos:</p><p>Fórmula Estrutura</p><p>Família da TP a qual X ou Y</p><p>pertence</p><p>no de e- não-ligantes no átomo central</p><p>XF₄⁻</p><p>4</p><p>YO₃²⁻ Piramidal de base triangular</p><p>LGC_X_32]</p><p>Qual das seguintes espécies tem a maior energia de ionização? Por quê?</p><p>N₂ O₂ N₂²⁻ O₂⁺</p><p>LGC_X_33]</p><p>Ordene em tamanho crescente, as seguintes espécies, em relação ao comprimento da ligação C-O.</p><p>a. CO</p><p>b. CO₂</p><p>c. CO₃²⁻</p><p>d. CH₃OH</p><p>LGC_X_34]</p><p>O comprimento da ligação da molécula CF é 1,29 Å, enquanto para o íon molecular CF⁺ é 1,17 Å. Explique esta</p><p>diferença nos comprimentos de ligação utilizando o diagrama de orbitais moleculares. Discuta o caráter</p><p>magnético de ambas as espécies.</p><p>LGC_X_35]</p><p>Óxido nítrico (NO) reage com muitos metais de transição, incluindo o ferro na hemoglobina do nosso sangue o</p><p>que pode levar a intoxicações graves. Nesses compostos, chamados nitrosilo complexos, o óxido nítrico pode se</p><p>encontrar em diferentes formas (NO⁺, NO ou NO⁻). Utilize o diagrama de orbitais moleculares dessas espécies</p><p>para compará-las com respeito ao caráter magnético, estabilidade, comprimento e força de ligação.</p><p>LGC_X_36]</p><p>Explique utilizando a TOM:</p><p>a. Porque o He₂ não existe e o H₂ sim.</p><p>b. Porque Li₂ existe e Be₂ não.</p><p>c. Qual a ordem de ligação de O₂⁺ e C₂⁺. Quais dessas espécies são paramagnéticas?</p><p>LGC_X_37]</p><p>Usando orbitais moleculares, descreva a estrutura eletrônica do íon peróxido O₂²⁻-, e do íon superóxido, O₂⁻. Diga</p><p>se essas espécies são diamagnéticas ou paramagnéticas. Descreva a força da ligação oxigênio-oxigênio para cada</p><p>um desses íons e compare-os ao O₂. Justifique.</p><p>LGC_X_38]</p><p>Como você pode prever a existência de determinado composto? O íon B₂²⁺ existe? Justifique.</p><p>LGC_X_39]</p><p>Utilizando a teoria do orbital molecular, indique qual substância entre cada um dos seguintes pares apresenta</p><p>maior afinidade para ganhar um elétron. Justifique sua resposta.</p><p>a. CN ou NO.</p><p>b. O₂²⁺ ou N₂²⁺.</p>