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1) Construa e utilize o ciclo de Born-Haber (mostrar todas as reações envolvidas no ciclo com as entalpias e os respectivos estados físicos) para calcular a entalpia de rede (U ou ∆Hrede) do cloreto de magnésio (MgCl2) a partir dos seguintes dados: Etapas H (kJ mol-1) Formação do MgCl2 (s) -630,11 Sublimação do Mg (s) + 146,44 Ionização do Mg (g) a Mg2+ (g) + 2163,22 Dissociação do Cl2 (g) + 241,84 Adição de um elétron ao Cl (g) - 348,53 1) 0 2 2 0 2 2 0 [146,44 2163,22 241,84 2(348,53)] ( 630,11) 2484,55 2( ) ( ) ( ) 2 / f Mgsub Cl dissoc rEI Mg Mg r Mgsub Cl dissoc formEI Mg A r r ECl AECg lM E E kJ mol H H H H E U E H H H H H H 1) Mg (s) + Cl2(g) MgCl2(s) Mg(g) Mg2+ (g) Mg(s) MgCl2(s) Quando sais de estrôncio (38Sr) são adicionados a uma chama de um queimador de Bunsen, esta chama se torna vermelha (luz vermelha, ~ 700 nm) e quando sais de cobre (29Cu) são adicionados a chama de um queimador de Bunsen ela torna-se azul (luz azul, ~ 470 nm). a) Calcule a frequência da luz vermelha e da luz azul. b) Qual tem maior energia, a luz vermelha ou a luz azul. Justifique. c) Classifique esses elementos em representativos ou transição. Justifique d) Faça a distribuição eletrônica de cada um desses elementos (notação gás nobre) e indique qual família e qual período esses elementos pertencem. Dados:; velocidade da luz = 3,0 x 108 m s-1; constante de Planck = 6,626 x 10-34 Js. 2) 8 1 14 1 9 8 1 14 1 9 3,0 10 4,28 10 700 10 3,0 10 6,38 10 470 10 vermelha azul c x ms x s x m x ms x s x m a) b) Energia é proporcional a frequência. Portanto, radiação de menor comprimento de onda, a luz azul, possui maior energia do que a luz vermelha de maior comprimento de onda. 34 14 1 19 34 14 1 19 6,626 10 4,28 10 2,84 10 6,626 10 6,38 10 4,23 10 vermelho azul E h E x Jsx x s x J E x Jsx x s x J Sr Z= 38: 1s² 2s² 2p6 3s² 3p6 4s² 3d10 4p6 5s² [Kr] 5s2. 5 período, 2A. Cu Z= 29: 1s² 2s² 2p6 3s² 3p6 4s1 3d10 [Ar] 4s1 3d10 . 4 período. 3dn-24s2, onde n corresponde ao grupo na qual o metal está inserido, Cu exceção: portanto 11. c) Sr : representativo. d) Todos eles possuem dois elétrons no último nível e a configuração eletrônica termina em ns2. Cu: transição externa. Possuem orbitais d incompletos. 3dn-24s2. 3) Considere a ligação carbono-oxigênio no dióxido de carbono (CO2) e no monóxido de carbono (CO). a) Escreva a estrutura de Lewis dos dois compostos. b) Em que molécula a ligação carbono-oxigênio é mais curta? Justifique. c) Em que molécula a ligação carbono- oxigênio é mais forte? Justifique. d) Calcule a carga formal dos átomos de O e C nas duas estruturas. a) CO2 CO C O . . . . b) CO. Ligação tripla é mais forte do que a dupla e portanto a distância entres os núcleos é menor. e portanto mais curta CO2: OL = 2 CO: OL = 3 Ligação C-O na molécula de CO é mais forte! (tripla ligação) c) d) CO2: CO: C: 4- (0+4) = 0 C: 4-(2+3) = -1 O: 6 – (4+2) = 0 O: 6 – (2+ 3) = 1 Carga formal = V – (L + S/2) V = no. de elétrons de valência do átomo livre; L = no. de elétrons presentes como pares isolados; S = no. de elétrons compartilhados 4) a) Explique porque o 5B possui energia de ionização menor do que o 4Be e o 8O possui energia de ionização menor do que o 7N. b) Qual é o subnível eletrônico designado pelos seguintes números quânticos b.1) n = 2; l= 0; ml= 0 ms= -1/2; b.2) n = 5; l = 3; ml = -1; ms =1/2 b.3) n = 4; l=2, ml = 1; ms = -1/2 b.4) n = 3; l =1; ml = -1; ms= 1/2 a) No B, o elétron a ser removido está no orbital 2p, enquanto que no Be está no orbital 2s. No O, o elétron é removido de um orbital 2p que contém um segundo elétron. Dois elétrons ocupando um mesmo orbital repelem-se com maior intensidade do que se estivessem em orbitais diferentes. A repulsão intereletrônica facilita a remoção do elétron. No átomo de nitrogênio não há tal repulsão. b) b.1) 2s2 b.2) 5f3 b.3) 4d9 b.4) 3p1 5) a) Desenhe as estruturas de Lewis para cada um dos seguintes íons ou moléculas. Identifique aqueles que não obedecem a regra do octeto e explique porque isto ocorre: a.1) CO32-; a.2) BH3; a.3) I3-; a.4) GeF4 b) Desenhe a estrutura de Lewis para cada um dos seguintes íons ou moléculas e determine seu arranjo e sua geometria molecular: b.1) NH3; b.2) BeCl2; b.3) XeF4; b.4) PCl5. a) 24 é, 12 pares Obedece a regra do octeto. 3 estruturas de ressonância 6 elétrons ao redor do B 10 elétrons ao redor do I a.1) a.2) a.3) 32 elétrons, 16 pares Obedece a regra do octeto a.4) Geometria molecular Pirâmide Trigonal A presença do par isolado provoca uma distorção do ângulo de 109,5 para 107,5° 1 par de e- isolado 3 pares de e- ligantes 4 pares de elétrons AB3E b.1) b.2) Cloreto de Berílio: BeCl2 átomo central: Be Contagem dos e- de valência: Be: 2 2Cl: 2(7) = 14 Total: 16 e- de valência 2 pares de elétrons Arranjo de elétrons geometria molecular 2 pares de e- ligantes 0 de par isolado Estrutura de Lewis: não tem pares isolados de elétrons no átomo central: Cl Cl Be ABn n = 2 b.3) Geometria molecular: quadrado planar Arranjo de elétrons: XeF4 AB4E2 4 pares ligantes 2 pares isolados b.4) Pentacloreto de fósforo: PCl5 Átomo central: P Bipirâmide trigonal 5 pares de elétrons Arranjo de elétrons: 5 pares de e- ligantes nenhum de par isolado ABn n = 5
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