Ligacoes Quimicas 3

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QUÍMICA GERAL E INORGÂNICA – EL31E - 
PROF. AILEY - Lista de Exercícios 03 – Ligações Químicas 
 
1) Em termos gerais, porque razão há ligação entre os átomos? 
 
2) Cite sucintamente as principais diferenças entre as ligações iônica, covalente e metálica. 
 
3) Qual a diferença fundamental entre um sólido cristalino e um amorfo? 
 
4) Como os íons sódio e cloreto são atraídos eletrostaticamente, o que impede que os dois 
desapareçam formando um átomo simples, maior? 
 
5) Na formação do NaCℓ o raio do sódio diminui e o do cloro aumenta. Por quê? 
 
6) Calcule a força atrativa e repulsiva entre um par de íons Ca2+ e S2- quando se tocam. Admita que 
o raio iônico do íon Ca2+ é 0,106 nm e que o raio do íon S2- é 0,184 nm. 
 
7) Sabendo que a força atrativa entre um par de íons Na+ e F- é 4,439 x 10-9 N e que o raio iônico 
do íon Na+ é 0,095 nm, calcule o raio iônico íon F- em nanômetros. 
 
8) Para um composto iônico, quais são as duas características dos íons componentes que 
determinam a estrutura cristalina? 
 
9) Para os pares de átomos seguintes, forneça a carga de cada um dos íons e a fórmula mínima do 
composto iônico formado. 
(a) 20Ca e 9F (b) 13Aℓ e 8O (c) 11Na e 7N (d) 3Li e 8O 
 
10) Determine a fórmula dos compostos formados pelos seguintes cátions e ânions: 
(a) Ni2+ e Cℓ- (b) Na+ e PO3
3- (c) NH4
+ e SO3
2- (d) Mg2+ e C2O4
2- 
(e) Aℓ3+ e OH- (f) Fe3+ e SO4
2- 
 
11) Calcule a entalpia de formação molar do iodeto de sódio usando um ciclo de Born-Haber. 
Dados: sublimação do sódio + 107,3 kJ/mol; dissociação do iodo + 106,8 kJ/mol; ionização do sódio 
+ 502 kJ/mol; afinidade eletrônica do iodo – 295,2 kJ/mol; energia reticular – 702 kJ/mol. 
 
12) Escreva as estruturas de Lewis, especifique o tipo de orbital molecular formado e a ordem de 
ligação para: 
(a) CS2 (b) NF3 (c) HCN (d) SO3
2- (e) BrF3 
 
13) Escreva as estruturas de Lewis que contribuem para o híbrido de ressonância do cloreto de 
nitrila, CℓNO2 (N é o átomo central). 
 
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14) Determine a carga formal de cada átomo das seguintes moléculas. Identifique a estrutura de 
energia mais baixa em cada par. 
 
 
15) Faça uma previsão da geometria e dos ângulos das seguintes moléculas: 
(a) BeCℓ2 (b) BrF5 (c) H2S (d) BCℓ3 
(e) AℓCℓ4
- (f) AsH3 (g) XeF4 (h) I3
- 
 
16) Explique porque BeF2 é apolar e OF2 é polar. 
 
17) Faça uma previsão sobre a polaridade das moléculas: 
(a) I2; (b) ICℓ; (c) CCℓ4; (d) CH2Cℓ2; (e) PCℓ3; (f) BF3; (g) NF3. 
 
18) Qual a origem das forças de atração entre as moléculas polares? 
 
19) Descreva como ocorrem as ligações entre as moléculas apolares. 
 
20) Classifique estas moléculas de acordo com as forças intermoleculares com as forças 
intermoleculares que se estabelecem entre elas (dipolos permanentes, pontes de hidrogênio e 
forças de London): 
(a) CCℓ4 (b) HF (c) SO2 (d) HCCℓ3 
(e) He (f) CO2 (g) 
C
H
H
H N
H
H
 
 
21) As moléculas das substâncias CO e N2 têm a mesma massa, mas pontos de fusão muito 
diferentes. Qual dessas substâncias tem maior ponto de fusão e de ebulição? Por quê? 
 
22) Com base na tabela abaixo, responda as perguntas e justifique-as: 
Composto AsH3 SbH3 PH3 
Ponto de ebulição (°C) - 63 - 17 - 88 
 
a) Qual dos compostos tem maiores forças intermoleculares entre suas moléculas no estado 
líquido? 
b) Qual tem menores forças de atração nesse estado? 
 
23) Identifique, apresentando suas razões, que substância em cada par tem, provavelmente, o 
ponto de fusão normal mais alto. 
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(a) HCℓ ou NaCℓ (b) H5C2OC2H5 ou C4H9OH (c) H2O ou CH3OH 
(d) H2S ou H2O (e) NH3 ou PH3 (f) KBr ou CH3Br 
 
24) Use a teoria VSEPR para predizer as formas de cada uma das seguintes moléculas. Identifique 
em cada par, o composto de ponto de ebulição mais alto: 
(a) PBr3 ou PF3 (b) SO2 ou CO2 (c) BF3 ou BCℓ3 
 
25) O ouro metálico cristaliza num retículo cúbico de faces centradas. O comprimento da célula 
unitária é 4,07 Å. Determine: 
(a) Qual é a menor distância existente entre os átomos de ouro. 
(b) Quantos vizinhos mais próximos cada átomo de ouro possui. 
(c) Qual a densidade do ouro. 
(d) Demonstre que o fator de compactação é igual a 0,74. 
 
26) O cobre cristaliza em retículo cúbico de faces centradas, com uma densidade de 8,93 g/cm3. 
Qual é o raio do átomo de cobre. 
 
27) O sódio cristaliza em uma estrutura cúbica de corpo centrado com uma densidade de 0,971 
g/cm3. Calcular as dimensões da célula unitária e o raio do átomo de sódio. 
 
28) O potássio cristaliza num retículo cristalino de corpo centrado, sendo o comprimento da célula 
unitária 5,33 Å. (a) Qual a distância entre os átomos situados mais próximos. (b) Qual o número de 
vizinhos mais próximos de cada átomo de potássio. (c) Qual o valor calculado da densidade do 
potássio. (d) Qual o fator de compactação. 
 
29) Supondo que o magnésio se cristaliza em um retículo HC ideal e apresenta densidade igual a 
1,74 g/cm3. (a) Qual é o volume da célula unitária? (b) Qual é o valor de a? (c) Qual é a distância 
entre os vizinhos mais próximos? (d) Quantos vizinhos mais próximos cada átomo possui? 
 
Gabarito 
 
6) Fatrativa = 1,0973 x 10
-8 N; Frepulsiva = - 1,0973 x 10
-8 N. 
7) 0,1330 nm. 
9) (a) Ca2+ e F-, CaF2; (b) Aℓ
3+ e O2-, Aℓ2O3; (c) Na
+ e N3-, Na3N; (d) Li
+ e O2-. 
10) (a) NiCℓ2; (b) Na3PO3; (c) (NH4)2SO3; (d) MgC2O4; (e) Aℓ(OH)3; (f) Fe2(SO4)3. 
11) - 281 kJ/mol. 
12) (a) S = C = S, dois orbitais  e dois , as duas ligações são de ordem 2; (b) 
N FF
F , as três 
ligações são formadas por orbitais  e a ordem é 1; (c) H – C  N, dois orbitais  e dois orbitais , 
uma das ligações é de ordem 1 e a outra 3; (d) 
S O
O
O
2-
, as três ligações são formadas 
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por orbitais  e a ordem é 1; (e) 
Br
F
FF
, as três ligações são formadas por orbitais  e a ordem 
é 1. 
13) 
 
14) 
 
15) (a) linear, 180°; (b) gangorra, < 90° e < 120°; (c) angular, << 109°; (d) trigonal plana, 120°; (e) 
tetraédrica, 109°; (f) pirâmide trigonal, < 109°; (g) plano quadrado, 90°; (h) linear, 180°. 
16) A molécula de BeF2 é linear e a molécula de OF2 é angular. 
17) (a) apolar; (b) polar; (c) apolar; (d) polar; (e) polar; (f) apolar; (g) polar. 
20) (a) forças de London; (b) ponte de hidrogênio; (c) dipolo permanente; (d) dipolo permanente; 
(e) forças de London; (f) forças de London; (g) ponte de hidrogênio. 
21) O CO têm maior ponto de fusão e ebulição por ser polar. 
22) (a) SbH3; (b) PH3. 
23) (a) NaCℓ (composto iônico); (b) C4H9OH (ligação hidrogênio); (c) H2O (mais ligações 
hidrogênio); (d) H2O (ligação hidrogênio); (e) NH3 (ligação hidrogênio); (f) KBr (composto iônico). 
24) (a) ambas são piramidais trigonais, PBr3; (b) SO2 é angular e CO2 é linear, SO2; (c) ambas são 
trigonais planares, BCℓ3. 
25) (a) 2,8779 Å; (b) 12; (c) 19,4122 g/cm3; (d) demonstre! 
26) 0,1278 nm. 
27) a = 0,4285 nm; r = 0,1855 nm. 
28) (a) 4,6159 Å; (b) 8; (c) 0,8579 g/cm3; (d) 0,6802. 
29) (a) 1,3925 x 10-22 cm3; (b) 0,3202 nm; (c) 0,3202 nm; (d) 12.