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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO - Campus Diadema Rua São Nicolau, 210 Bairro: Jardim Pitangueiras Diadema-SP CEP: 09913-030 Rua São Nicolau, 210, Bairro: Jardim Pitangueiras,Diadema-SP,CEP: 09913-030 Unidade Curricular: Estrutura da Matéria Curso: Engenharia Química - Integral Prof. Celso Molina Lista de Exercícios 3 (Forças intermoleculares, VSEPR, TLV, TOM, Àcido/base, TCC) 1) Descreva as forças intermoleculares que devem ser superadas para se converter cada um dos itens seguintes de um líquido para um gás: (a) Br2 ; (b) CH3OH ; (c) H2S 2) Dê 1 exemplo de cada tipo das seguintes interações: a) íon-dipolo permanente ; b) dipolo permanente – dipolo permanente; c) íon - dipolo induzido; d) dipolo permanente - dipolo induzido; e) dipolo instantâneo - dipolo induzido. Escreva uma expressão para cada uma destas interações que ilustre a dependência destas interações com cargas e distância. 3) Que tipo de força intermolecular explica as seguintes diferenças em cada caso: (a) CH3OH entra em ebulição a 65 o C , CH3SH entra em ebulição a 6 o C ; (b) Xe é líquido a pressão atmosférica e 120 K, enquanto Ar é um gás ; (c) Kr, peso atômico 84, entra em ebulição a 120,9 K, enquanto Cl2 , massa molecular aproximada de 71, entra em ebulição a 238 K ; (d) a acetona entra em ebulição a 56 o C, enquanto o 2-metilpropano entra em ebulição a -12 o C? 4) Quais das seguintes moléculas podem formar ligações de hidrogênio com outras moléculas do mesmo tipo: CH3F, CH3NH2 , CH3OH, CH3Br? 5) Em qual das substâncias é mais provável que a ligação de hidrogênio tenha papel importante na determinação das propriedades físicas: metano CH4 , hidrazina H2NNH2 , fluoreto de metila CH3F ou sulfeto de hidrogênio H2S? Explique sua escolha. 6) Coloque as substâncias BaCl2 , H2, CO, HF e Ne em ordem crescente de pontos de ebulição. Explique 7) Procure informações sobre os pontos de ebulição dos hidrocarbonetos CnH2n+2 , com n =1 ,2 ,3 e 4 e explique a tendência. 8) Explique a variação nas solubilidades de H2, N2 e O2 em água de 16x10 -5 , 19x10 -5 e 43x10 -5 g gás /100g água 9) Use o modelo de VSEPR para determinar os arranjos e as geometrias das moléculas de (a) O3 ; (b) SnCl3 - ; IF5; SF4 10) Desenhe a estrutura de Lewis para cada um dos seguintes íons ou moléculas e determine seu arranjo e geometria molecular: (a) H3O + ; (b) SCN - ; (c) CS2 ; (d) BrO3 - ; (e) SeF4 ; (f) ICl4 - 11) A descrição da Teoria de Ligação de Valência (TLV) para o O2 não coincide com a descrição utilizando a Teoria dos Orbitais Moleculares (TOM). Compare essas duas teorias para essa molécula com base em interação e formação de orbitais, propriedades magnéticas, etc.. 12) Segundo a TLV, o carbono pode fazer duas ligações sigmas com o Hidrogênio. Segundo esta afirmação, explique como são feitas as quatro ligações C-H na molécula do metano. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO - Campus Diadema Rua São Nicolau, 210 Bairro: Jardim Pitangueiras Diadema-SP CEP: 09913-030 Rua São Nicolau, 210, Bairro: Jardim Pitangueiras,Diadema-SP,CEP: 09913-030 13) O etino possui a seguinte fórmula: C2H2 Utilize seus conhecimentos de Teoria de Ligação de Valência (TLV) para descrever como todas as ligações no etino são formadas em termos de superposição dos orbitais hibridizados e não hibridizados. Descreva em detalhes a formação dos orbitais híbridos. (6C; 1H) 14) Dado o diagrama de orbitais moleculares da molécula de N2. (7N ) a) Faça o preenchimento dos orbitais moleculares e calcule a ordem de ligação. b) Esta molécula é paramagnética ou diamagnética? Justifique sua resposta. c) Qual orbital molecular é o HOMO e qual o LUMO? d) Quais são as relações entre ordem, comprimento e energia de ligação? Compare a molécula de N2 com a de O2 (8O) 15) Determine o ácido e a base de Bronsted-Lowry bem como o ácido e a base conjugada das seguintes reações. a) HSO4 - (aq) + HCO3 - SO4 2- (aq) + H2CO3 (aq) b) CHO2 - (aq) + H2O (l) HCHO2 (aq) + OH - (aq) 16) Considerando os reagentes das reações abaixo, identifique os ácidos e as bases de Lewis nas reações: a) BrF3 + F - BrF4 - b) KH + H2O KOH + H2 c) FeCl3 + Cl - FeCl4 - UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO - Campus Diadema Rua São Nicolau, 210 Bairro: Jardim Pitangueiras Diadema-SP CEP: 09913-030 Rua São Nicolau, 210, Bairro: Jardim Pitangueiras,Diadema-SP,CEP: 09913-030 17) Determine qual é o ácido e a base de Lewis em a) e b) a) [Al(H2O)6] 3+ b) 18) Sugira a razão pela qual as soluções de compostos de cobre(II) são coloridas, enquanto que as de cobre(I) são incolores. 19) Dos dois complexos, [CoF6] 3- e [Co(en)3] 3+ , um é amarelo e o outro é azul. Identifique qual a cor de cada um utilizando a TCC e explique sua escolha. 20) Compare as propriedades magnéticas dos seguintes complexos: a) [Fe(H2O)6] 2+ e [Fe(CN)6] 4- b) [Ni(en)3] 2+ e [Ni(H2O)6] 2+
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