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Ligações químicas As diferentes substâncias que existem no universo são compostas de átomos, íons ou moléculas. Os elementos químicos se combinam por meio de ligações químicas, para atingir a Regra do octeto. Essas ligações podem ser: · Ligações interatômicas (intramolecular): ocorre entre átomos, mantendo-os unidos. Ligação covalente Ligação iônica Ligação metálica Compartilhamento de elétrons (compostos moleculares) Transferência de elétrons (compostos iônicos) Entre átomos de metais (ligas metálicas) Ex: CO2 NaCl Fe Propriedades das ligações interatômicas · Ligações ou Forças Intermoleculares: Quando duas moléculas se aproximam há uma interação de seus campos magnéticos o que faz surgir uma força entre elas. É o que chamamos de força intermolecular. Essas forças variam de intensidade, dependendo do tipo da molécula (polar ou apolar) e, no caso das polares, de quão polares elas são. · Ligações entre Molécula apolar x molécula apolar: O movimento dos elétrons permite que, em determinado momento, moléculas apolares consigam induzir um dipolo em sua molécula vizinha e esta, uma vez polarizada, dê sequência ao efeito. Essas forças foram percebidas pelo físico polonês Fritz London, que sugeriu que moléculas apolares poderiam se tornar dipolos temporários. Essas forças ficaram conhecidas como forças de dispersão ou forças de London. Ex: CO2 Assim, as moléculas que eram apolares passam a ter um dipolo que foi induzido. · Ligação entre molécula polar e molécula polar: Ocorre entre moléculas polares da mesma substância ou de substâncias diferentes, ambas polares. Como as moléculas são polares (apresentam polos positivo e negativo), elas interagem de forma que o polo negativo de uma una-se ao polo positivo da outra e assim sucessivamente. Esta força é muito conhecida como dipolo x dipolo ou dipolo-permanente. Ex: HCl · Ligações de hidrogênio: Quando ligado a um átomo pequeno e de forte eletronegatividade (F, O ou N), o hidrogênio forma ligações polares muito fortes. Seus pólos interagirão fortemente com outras moléculas polares, formando uma forte rede de ligações intermoleculares. Ex: NH3 Exercícios 1. (FGV-SP) O conhecimento das estruturas das moléculas é um assunto bastante relevante, já que as formas das moléculas determinam propriedades das substâncias como odor, sabor, coloração e solubilidade. As figuras apresentam as estruturas das moléculas de CO2, H2O, NH3, CH4, H2S e PH3. Estruturas de moléculas em exercícios sobre interações intermoleculares Quanto às forças intermoleculares, a molécula que forma ligações de hidrogênio (pontes de hidrogênio) com a água é: a) H2S. b) CH4. c) NH3. d) PH3. e) CO2. 2. (Fameca–SP) Os compostos HF, NH3 e H2O apresentam elevados pontos de fusão e de ebulição quando comparados a H2S e HCl, por exemplo, devido: a) às forças de van der Waals; b) às forças de London; c) às ligações de hidrogênio; d) às interações eletrostáticas; e) às ligações iônicas. 3. Considere as seguintes substâncias: Cl2(g), CS2(l), NH3(g), HBr(l), H2S(g). Marque a alternativa que contém a(s) que apresenta(m) boa solubilidade em água: a) Cl2(g) d) Br2(l) e HBr b) CS2(l) e) NH3(g) e H2S(g) c) NH3(g) e Br2(l) 4. Marque a alternativa que apresenta a sequência correta do tipo de força intermolecular que une as moléculas destas substâncias: H2O, PCl3, HF e F2: a) dipolo dipolo, dipolo dipolo, ligação de hidrogênio 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. 5. (UEMG) As propriedades exibidas por um certo material podem ser explicadas pelo tipo de ligação química presente entre suas unidades formadoras. Em uma análise laboratorial, um químico identificou para um certo material as seguintes propriedades: · Alta temperatura de fusão e ebulição · Boa condutividade elétrica em solução aquosa · Mau condutor de eletricidade no estado sólido A partir das propriedades exibidas por esse material, assinale a alternativa que indica o tipo de ligação predominante no mesmo: a) Metálica b) covalente c) dipolo induzido d) iônica 6. (PUC-SP) Analise as propriedades físicas na tabela abaixo: Amostra Ponto de fusão Ponto de ebulição Condutividade elétrica a 25 ºC Condutividade elétrica a 1000 ºC A 801 ºC 1413 ºC isolante condutor B 43 ºC 182 ºC isolante ------------- C 1535 ºC 2760 ºC condutor condutor D 1248 ºC 2250 ºC isolante isolante Segundo os modelos de ligação química, A, B, C e D podem ser classificados, respectivamente, como: a) composto iônico, metal, substância molecular, metal. b) metal, composto iônico, composto iônico, substância molecular. c) composto iônico, substância molecular, metal, metal. d) substância molecular, composto iônico, composto iônico, metal. e) composto iônico, substância molecular, metal, composto iônico. 7. (Fuvest-1999) Em um laboratório, três frascos com líquidos incolores estão sem os devidos rótulos. Ao lado deles, estão os três rótulos com as seguintes identificações: ácido etanóico, pentano e 1-butanol. Para poder rotular corretamente os frascos, determina-se, para esses líquidos, o ponto de ebulição (P.E.) sob 1atm e a solubilidade em água (S) a 25 °C. Com base nessas propriedades, conclui-se que os líquidos X, Y e Z são, respectivamente: a) pentano, 1-butanol e ácido etanóico. b) pentano, ácido etanóico e 1-butanol. c) ácido etanóico, pentano e 1-butanol. d) 1-butanol , ácido etanóico e pentano. e) 1-butanol, pentano e ácido etanóico. 8. (Fuvest-2002) Alguns alimentos são enriquecidos pela adição de vitaminas, que podem ser solúveis em gordura ou em água. As vitaminas solúveis em gordura possuem uma estrutura molecular com poucos átomos de oxigênio, semelhante à de um hidrocarboneto de longa cadeia, predominando o caráter apolar. Já as vitaminas solúveis em água têm estrutura com alta proporção de átomos eletronegativos, como o oxigênio e o nitrogênio, que promovem forte interação com a água. Abaixo estão representadas quatro vitaminas: Dentre elas, é adequado adicionar, respectivamente, a sucos de frutas puros e a margarinas, as seguintes: a) I e IV b) II e III c) III e IV d) III e I e) IV e II 9. (FUVEST-SP) Têm-se amostras de três sólidos brancos A, B e C. Sabe-se que devem ser naftaleno, nitrato de sódio e ácido benzóico, não necessariamente nessa ordem. Para se identificar cada uma delas, determinaram-se algumas propriedades, as quais estão indicadas na tabela a diante: Esses dados indicam que A, B e C devem ser respectivamente: a) ácido benzóico, nitrado de sódio e naftaleno. b) ácido benzóico, naftaleno e nitrato de sódio. c) naftaleno, nitrato de sódio e ácido benzóico. d) nitrato de sódio, ácido benzóico e naftaleno. e) nitrato de sódio, naftaleno e ácido benzóico. 10. (FUVEST-SP) As figuras abaixo representam, esquematicamente, estruturas de diferentes substâncias, à temperatura ambiente. Sendo assim, as figuras I, II e III podem representar, respectivamente, a) cloreto de sódio, dióxido de carbono e ferro. b) cloreto de sódio, ferro e dióxido de carbono. c) dióxido de carbono, ferro e cloreto de sódio. d) ferro, cloreto de sódio e dióxido de carbono. e) ferro, dióxido de carbono e cloreto de sódio. 11. (Fuvest-2002) Aqueles polímeros, cujas moléculas se ordenam paralelamente umas às outras, são cristalinos, fundindo em uma temperatura definida, sem decomposição. A temperatura de fusão de polímeros depende, dentre outros fatores, de interações moleculares, devidas a forças de dispersão, ligações de hidrogênio, etc.,geradas por dipolos induzidos ou dipolos permanentes. Abaixo são dadas as estruturas moleculares de alguns polímeros. Cada um desses polímeros foi submetido, separadamente, a aquecimento progressivo. Um deles fundiu-se a 160 ºC, outro a 330 ºC e o terceiro não se fundiu, mas se decompôs. Considerando as interações moleculares, dentre os três polímeros citados: a) qual deles se fundiu a 160 ºC? Justifique. b) qual deles se fundiu a 330 ºC? Justifique. c) qual deles não se fundiu? Justifique. 12. (FUVEST-SP) Analise a tabela periódica e as seguintes afirmações a respeito do elemento químico enxofre (S): I. Tem massa atômica maior do que a do selênio (Se). II. Pode formar com o hidrogênio um composto molecular de fórmula H2S. III. A energia necessária para remover um elétron da camada mais externa do enxofre é maior do que para o sódio (Na). IV. Pode formar com o sódio (Na) um composto iônico de fórmula Na3S. São corretas apenas as afirmações: a) I e II. b) I e III. c) II e III. d) II e IV. e) III e IV. 13. (FUVEST 2016) 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: 14. Existem vários modelos para explicar as diferentes propriedades das substâncias químicas, em termos de suas estruturas submicroscópicas. Considere os seguintes modelos: I. moléculas se movendo livremente; II. íons positivos imersos em um “mar” de elétrons deslocalizados; III. íons positivos e negativos formando uma grande rede cristalina tridimensional. Assinale a alternativa que apresenta substâncias que exemplificam, respectivamente, cada um desses modelos. Página 1 image4.png image5.png image6.png image7.jpeg image8.png image9.png image10.png image11.png image12.png image13.png image14.png image15.png image16.png image17.png image1.png image2.png image3.png