Respostas_Lista de exercícios Quimica geral I

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Química Geral I - Profª Livia / Respostas Lista de exercícios abril/2013 
1) a) Na experiência de Millikan os raios-X servem como uma „radiação ionizante‟. Ou 
seja, os raios-X interagem com os átomos ou moléculas, no estado gasoso, dentro da 
câmara, de tal forma que as partículas sejam ionizadas. A energia dos raios-X é 
suficiente para remover os elétrons das partículas no estado gasoso, formando íons 
positivos e elétrons livres. Os elétrons livres são então capazes de se recombinar com 
os íons ou unirem-se às gotas de óleo. 
b) Se a placa positiva estivesse abaixo da placa negativa, as gotas de óleo „cobertas‟ 
com carga negativa poderiam ser atraídas pela placa carregada positivamente e 
desceriam mais rapidamente. 
c) Quanto mais vezes uma medida é repetida, melhor a chance de detectar e 
compensar os erros experimentais. Millikan queria demonstrar a validade do seu 
experimento através de sua reprodutibilidade. 
2) Através da experiência com os raios catódicos Thomsom concluiu que os raios 
catódicos eram jatos de partículas com massa, carregadas negativamente, sendo esta 
experiência a chamada „descoberta‟ do elétron. As evidências da carga negativa 
destas partículas eram o desvio dos raios por um campo elétrico e magnético e, a 
observação de que uma placa metálica exposta aos raios catódicos adquiria uma 
carga negativa. 
3) Falhas no modelo de Rutherford: os elétrons girando ao redor do núcleo poderiam 
ser atraídos pelo núcleo (positivo) e cairiam sobre ele; de acordo com a física clássica, 
uma partícula carregada (como um elétron) que se move em uma trajetória circular 
perderia energia continuamente pela emissão de radiação eletromagnética. O 
fundamento de toda a teoria sobre a estrutura eletrônica dos átomos, proposta por 
Bohr, está baseado na existência de espectros de linha, os quais indicam níveis 
quantizados de energia no átomo. 
4) Existem evidências experimentais que demonstram a natureza dual onda-partícula 
da matéria. O principal fenômeno é a capacidade do elétron de sofrer difração (a 
passagem da luz através de uma pequena fenda permite a observação do 
espalhamento da luz em todas as direções), visto que esta propriedade só pode ser 
explicada se considerar o elétron como uma onda, demonstrando assim o 
comportamento ondulatório desta partícula. 
5) a) o núcleo tem a maior parte da massa mas ocupa muito pouco do volume de um 
átomo; b) verdadeira; c) o número de elétrons em um átomo é igual ao seu número de 
prótons; d) verdadeira. 
6) p=prótons, n= nêutrons, e= elétrons 
a) 14 p, 14 n, 14 e; b) 28 p, 32 n, 28 e; c) 37p, 48n, 37e; d) 54p, 74n, 54p; e) 78p, 
117n, 78e; f) 92p, 146n, 92e 
7) GaF3, fluoreto de gálio (III); b) LiH, hidreto de lítio; c) AlI3, iodeto de alumínio; d) 
K2S, sulfeto de potássio 
8) moleculares (elementos não-metálicos): a) B2H6; b)CH3OH; f) NOCl; g) NF3; 
Iônicos (formado por cátions e ânions, geralmente um cátion metálico): c)LiNO3; 
d) Sc2O3; e) CsBr; h) Ag2SO4 
9) Cu2O; K2O2; Zn(NO3)2; Hg2Br2; Fe2(CO3)3; NaBrO; Cr(C2H3O2)3; Ba(BrO3)2; ácido 
brômico; ácido fosfórico; ácido carbônico; ácido clórico; ácido acético. 
10) a) comprimento de onda e frequência são inversamente proporcionais (=c/); b) 
luz na faixa de 210-230 nm está na região do ultravioleta do espectro. 
11) a) verdadeiro; b) a frequência da radiação diminui enquanto o comprimento de 
onda aumenta; c) a luz ultravioleta tem comprimentos de onda menores que a luz 
visível; d) a radiação eletromagnética e as ondas de rádio movem-se a diferentes 
velocidades. 
12) a) 6,63 x 1020 s-1; b) 11,8 nm; c) nenhuma, a radiação no item a é referente aos 
raios gama e do item b ao ultravioleta. 
13) a) Quantização significa que a energia pode somente ser absorvida ou emitida em 
quantidades específicas ou múltiplos destas quantidades. A quantidade mínima de 
energia é chamada de quantum e é igual a uma constante vezes a frequência da 
radiação absorvida ou emitida: E = h. b) nas atividades cotidianas lidamos com 
objetos macroscópicos que perdem ou ganham quantidades de energia muito maiores 
do que um simples quantum h. O ganho ou perda de um minúsculo quantum de 
energia não é notado. 
14) a) 2,45 x 10-19 J; b) 1,8 x 10-20 J; c) 25,3 nm (região do ultravioleta) 
15) 4,24 x 10-8 J/h 
16) A um elétron isolado é atribuída energia zero; quanto mais perto o elétron está do 
núcleo mais negativa é a energia. Então, quando um elétron se move para mais perto 
do núcleo, a energia do elétron diminui e o excesso de energia é emitido. Quando um 
elétron se move para mais longe do núcleo, a energia do elétron aumenta e a energia 
é absorvida. 
a) como o número quântico principal diminui, o elétron se move em direção ao núcleo 
e a energia é emitida; b) um aumento no raio da órbita significa que o elétron se move 
para longe do núcleo, a energia é absorvida; c) um elétron isolado tem energia zero. 
Como o elétron se move para o estado n=3, mais perto do núcleo do H+, sua energia 
se torna mais negativa (diminui) e a energia é emitida. 
17) a) E= -2,09 x 10-18 J,= 3,16 x 1015 s-1, =9,49 x 10-8 m; (radiação é emitida) 
b) E= -4,09 x 10-19 J,= 6,17 x 1014 s-1, =4,86 x 10-7 m; (radiação visível é emitida) 
c) E= 7,57 x 10-20 J,= 1,14 x 1014 s-1, =2,62 x 10-6 m; (radiação é absorvida) 
18) a) Estas transições estão na região do ultravioleta. 
b) = 1,22 x 10-7 nm; =1,03 x 10-7 nm; =0,972 x 10-7 nm 
19) a) O elétron com a maior distância média do núcleo sente uma menor atração pelo 
núcleo e possui energia maior. Então o orbital 3p é maior energia do que o 3s. 
b) O elétron 3s experimenta uma menor atração pelo núcleo e requer menos energia 
para ser removido do núcleo do átomo de cloro. 
20) a) são aqueles elétrons além da configuração eletrônica de gás nobre; b) são 
elétrons que ocupam sozinhos os orbitais, quando existe apenas 1 elétron em cada 
orbital; c) um átomo de Si possui 4 elétrons no nível mais externo e dois elétrons 
desemparelhado no orbital p. 
21) número quântico azimutal ou algular (l); 
a) Mg; b) Al; c) Cr; d) Te 
22) configurações eletrônicas 
23) a) Elementos que emitem na região do visível: Ba (azul escuro); Ca (azul escuro); 
K (azul escuro); Na (amarelo/laranja). Os outros comprimentos de onda estão no 
ultravioleta. 
b) sódio: maior comprimento de onda, menor energia; ouro: menor comprimento de 
onda, maior energia. 
c)  = 455 nm, Ba 
24) a) Zef é uma representação do campo elétrico médio experimentado por um único 
elétron. É o ambiente médio criado pelo núcleo e os outros elétrons na molécula. É 
aproximadamente a carga nuclear, Z, menos o número de elétrons dos níveis internos. 
b) A carga nuclear efetiva aumenta da esquerda para a direita enquanto o número de 
elétrons internos é constante. O resultado é um aumento no Zef. 
c) No Be (ou qualquer elemento), os elétrons 1s não estão blindados por nenhum 
elétron interno, então eles experimentam uma maior carga nuclear efetiva que os 
elétrons 2s. 
25) a) Be<Mg<Ca; b) Br<Ge<Ga; c) Si<Al<Tl 
26) a) Cd; Zef aumenta da esquerda para a direita na tabela periódica, a energia 
necessária para remover um elétron aumenta. 
b) C; os elétrons de valência no carbono estão mais próximos do núcleo, e estão 
blindados por um menor número de elétrons do que no átomo de Si, então 
experimentam uma maior atração pelo núcleo e possuem, consequentemente, maior 
energia de ionização. 
c) I; maior Zef d) Xe; maior Zef 
27) a) cálcio e magnésio são metais, tendem a perder elétrons e formar cátions 
quando reagem. Ca é mais reativo porque possui menor energia de ionização que o 
Mg. Os elétrons de valência no orbital 4s do Ca estão menos „seguros‟ porque eles 
estão mais longe do núcleo do que os elétrons de valência 3s do Mg. 
b) K é mais reativo porque possui menor energia de ionização; 
28) série isoeletrônica de íons, S2->Cl->K+>Ca2+ 
29) O Li+ possui raio atômico menor 
30) A energialiberada para a formação do sólido CaO mais do que compensa tanto a 
energia de ionização do Ca2+ quanto a energia gasta para adicionar dois elétrons ao 
O2
-. “A energia liberada pela atração entre íons de cargas contrárias mais do que 
compensa a natureza endotérmica das energias de ionização e afinidade eletrônica, 
tornando a formação de compostos iônicos um processo exotérmico”. 
31) Ca(s) Ca(g); Br2(l)  2Br(g); Ca(g)  Ca
+(g) + 1e-; 
Ca+(g)  Ca2+(g) +1 e-; 2Br(g) + 2e-  2Br-(g), exotérmico; 
Ca2+(g) + 2Br-(g)  CaBr2(s), exotérmico. 
32) a) a eletronegatividade aumenta 
b) a eletronegatividade diminui 
c)as tendências na eletronegatividade são as mesmas que a energia de ionização e 
opostas à afinidade eletrônica 
33) As ligações P-O, S-F e O-Cl são polares porque os átomos envolvidos diferem em 
eletronegatividade. Os átomos mais eletronegativos em cada ligação são: a) O, b) F, 
d) O. 
34) 
35) 
 
a) A estrutura do benzeno consiste em ligações simples e duplas alternadas. O 
conceito de ressonância diz que a verdadeira estrutura é um híbrido de ressonância 
entre as duas estruturas acima. A mistura mais óbvia destas duas estruturas em 
ressonância é uma molécula com seis ligações C-C equivalentes, cada uma com um 
caráter de dupla-ligação. Se a molécula tem seis ligações C-C equivalentes, os 
comprimentos destas ligações deveriam ser iguais. 
b) Pelo modelo de ressonância, em cada ligação C-C estão envolvidos mais de 1 par 
de elétrons, porém menos de 2 pares de elétrons. Este modelo prediz que uma ligação 
C-C uniforme é mais curta que uma ligação simples e mais longa do que uma dupla 
ligação. 
36) apenas H2SO3 
37) Quando o metanol se dissolve em água, moléculas neutras ficam dispersas em 
solução, portanto, a solução é não-condutora. Quando o ácido acético se dissolve a 
maioria das moléculas fica dispersa em solução, poucas moléculas se ionizam para 
formar H+(aq) e C2H3O2
-(aq). Estes poucos íons são capazes de transportar alguma 
carga e a solução é fracamente condutora. 
38) a) MgI2(aq)  Mg
2+(aq) + 2I-(aq) 
b) Al(NO3)3 (aq)  Al
3+(aq) + 3NO3
-(aq) 
c) HClO4(aq)  H
+(aq) + ClO4
-(aq) 
d) (NH4)2SO4(aq)  2NH4
+(aq) + SO4
2-(aq) 
39) 
40) a) NH3 produz OH- em solução aquosa pela reação com água 
b) o termo „fraco‟ se refere à tendência de dissociação em H+ e F- em solução aquosa 
e não à reatividade frente a outros compostos. 
c) H2SO4 é um ácido diprótico, tem dois hidrogênios ionizáveis. O primeiro hidrogênio 
se ioniza completamente para formar H+ e HSO4
-, mas HSO4
- se ioniza parcialmente a 
H+ e SO4
2- (HSO4
- é um eletrólito fraco). Então uma solução aquosa de H2SO4 contém 
uma mistura de H+, HSO4
- e SO4
2-, com a concentração de HSO4
- maior do que a 
concentração de SO4
2-. 
41) a) CdS(s) + H2SO4  CdSO4(aq) + H2S(g) 
b) MgCO3(s) +2HClO4(aq)  Mg(ClO4)2(aq) + H2O(l) + CO2(g) 
42) K2O(aq) + H2O(l)  2KOH(aq), molecular 
O2-(aq) + H2O(l)  2OH-(aq), iônica 
Base: O2-(aq) Ácido: H2O(l), íon espectador: K
+ 
43) a) reação ácido-base 
b) reação de oxi-redução; Fe é reduzido, C é oxidado 
c) reação de precipitação 
d) reação de oxi-redução, Zn é oxidado, N é reduzido 
44) a) tetraédrica 
b) bipiramidal trigonal (forma de „T‟) 
c) octaédrica (piramidal quadrada) 
45) a) trigonal plana (trigonal plana) 
b) tetraédrica (piramidal trigonal) 
c) trigonal bipiramidal (linear)