Solventes

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William Passaia
Química Inorgânica I (28/29).
EXERCÍCIOS SOLVENTES
Indique algumas propriedades que determinam a utilidade de um solvente.
Solventes são substâncias que permitem a dispersão de outras substâncias em seu meio sem alterar as propriedades das mesmas. 
Qual é o efeito principal da constante dielétrica?
Constante dielétrica é um número que expressa as propriedades que um material isolante tem de resistir a corretes elétricas, quanto maior a constante, mais esse material é resistente à passagem elétrica. Então o efeito principal da constante dielétrica é resistir ou bloquear correntes elétricas em seu meio. 
Qual a relação da capacidade doadora e aceitadora de um solvente e a sua capacidade de funcionar como solvente?
O solvente pode doar e receber elétrons para dissolver os solutos, um exemplo seria a água e o cloreto de sódio, o ânion Cl- sente-se atraído pela parte positiva da água (H+) enquanto o cátion Na+ sente-se atraído pela parte negativa da água (OH-) assim mostra-se a reação química. 
Indique 4 solventes protogênicos, além da água.
Solventes protogênicos ou próticos são aqueles que tem a capacidade de doar o cátion H+, o exemplo principal é a água que é o mais utilizado, mas existem outros como: Metanol, etanol, glicerol e acetona. 
Discuta a autodissociação da água e as formas do próton hidratado.
Autodissociação da água ou autoionização é a capacidade que as moléculas de H2O tem de se juntar e formar H3O+ + OH-, ao analisar uma amostra de água é possível enxergar estas moléculas dispersas em pequenas escalas. Ao quebrar-se, a molécula da água se transforma em H+ + OH-, e este cátion H+, entra em contato com outra molécula de água completa e assim se forma o hidrônio H3O+ que nada mais é que o próton hidratado, pois recebeu um hidrogênio.
Quais são as espécies características dos ácidos em NH3 líquido? E as das bases
Amônia mais ácido forma um sal mais água. O NH3 é uma base, portanto não reage com outra base. 
Descreva as três classes de solventes apróticos, mencionando exemplos de cada uma.
Solventes apróticos não polares: não interage de maneira forte com o soluto por não doar ligações de hidrogênio, exemplo: Benzeno.
Solventes polares não ionizantes: São raramente ionizantes e atuam como boas bases de Lewis, exemplo: Acetonitrina. 
Solventes polares altamente ionizantes: neste grupo o solvente reage de forma agressiva, podendo reagir até com vidro e ainda dissolver ouro e platina, exemplo: fluoreto de boro ou qualquer outro fluoreto. 
Nomeie um processo industrial importante que emprega um sal fundido como solvente.
A obtenção de alumínio é feita pela eletrólise de Al2O em um sal fundido.
Quais as duas propriedades que, em geral, são importantes num solvente para reações eletroquímicas
A faixa da temperatura em que são líquidos, a sua constante dielétrica e as propriedades aceitadoras e doadoras de elétrons, segundo Lewis. 
Indique duas impurezas comuns em solventes e indique como podem ser removidas.
Oxigênio e a água, o oxigênio pode ser removido borbulhando nitrogênio ao líquido e em seguida cristalizar e bombear a vácuo. Elimina-se a água dos solventes orgânicos pela adição de sódio metálico.
Enuncie a definição de ácido e base, de Bronsted-Lowry.
Para eles, o ácido libera H+ e a base aceita este. 
Discuta a definição no sistema do solvente e mostre como ela inclui a de Bronsted-Lowry como caso especial.
O sistema de Bronsted-Lowry é um caso especial pois apenas descreve um solvente protônico, após ele foram criados novos sistemas para serem usados com sistemas que não contem prótons. 
Por que o ácido acético não é ácido no H2SO4?
O ácido acético perde um cátion H+ nessa reação, assim gerando um ácido conjugado, e segundo a definição de Bronsted-Lowry quem doa prótons não é ácido. 
A que espécie de sistemas o conceito de Lux-Flood se aplica? Dê uma equação representativa
Ela é bastante usada na geoquímica e eletroquímica de sais fundidos e ela descreve o ácido como receptor de íons óxidos e a base como doadora destes. Segue exemplo: 
MgO (base) + CO2 (ácido) → MgCO3.
Enuncie a definição de Lewis para os ácidos e bases e escreva três equações ilustrando-a, inclusive uma com um ácido protogênico.
Ácido: Aceita um par de elétrons. 
Base: Doa um par de elétrons. 
Equações:
H+ + OH–   H2O
Cu2+ + 6F–   [CuF6]4-
Co2+ + 6CO   [Co(CO)6]2+
Por que o F3N é uma base muito mais fraca que o H3N?
Porque o H3N forma pontes de hidrogênio sendo assim uma base bem mais forte.
Por que o BBr3 é um ácido mais forte que o BF3?
O átomo de Flúor contém uma certa repulsão por causa de sua nuvem eletrônica compacta, assim tendendo menos a ficar com o elétron para que ocorra a reação, e sendo um ácido mais fraco que o BBr3. 
Descreva a origem do conceito de ácidos duros e moles.
Ácidos duros são aqueles que tem íons de valência elevados e raio atômico pequeno, ou seja, não doam facilmente elétrons. 
Ácidos moles são aqueles que tem íons de valência baixos e raio atômico elevado, ou seja, tendem a doar os elétrons mais facilmente. 
Escreva o tipo de equação utilizada para explicar os efeitos combinados das forças eletrostáticas e de covalência nas interações ácido-base.
A equação: -∆ HAB = E A EB + C A CB
Essa equação traduz a separação de interação ácido base em componente eletrostático e covalente, além disso aceita como hipótese que cada um dos componentes da reação colabora com certa parcela eletrostática e também coulombiana independente do parceiro da reação. 
Quais as principais propriedades de cada um dos seguintes ácidos comuns? H2SO4, HNO3, HClO4, HF.
H2SO4: É um líquido altamente polar, com uma condutividade elétrica aproximadamente 100, a reação com a água é altamente exotérmica e é um excelente solvente para reações químicas.
HNO3: É um líquido viscoso, incolor e inodoro. É um ácido forte e também bastante corrosivo. O ácido nítrico reage com os metais alcalinos, óxidos básicos e carbonatos formando sais.
HClO4: É um ácido oleoso, incolor e solúvel em água e é um ácido comparado com o H2SO4 em força. 
HF: É um ácido fraco que tem como maior propriedade a facilidade de atacar os materiais silicáticos, como o vidro. 
Ordene os seguintes ácidos de acordo com as suas forças: HClO2, HClO3, HClO4, H2SeO3, H2SeO4.
HClO4 > H2SeO4 > HClO3 > H2SeO3 > HClO2.
Qual a definição da função acidez de Hammett, H0?
Função acidez é a capacidade de recepção ou doação de um próton, por parte de um solvente. 
Por que a adição de SbF5 ao HSO3F provoca o aumento de –H0?
Por que qualquer aditivo que aumenta a concentração de H2SO3F+ aumenta a acidez do composto. 
Indique o comportamento ácido ou básico de cada um dos compostos no HF líquido: BF3, SbF5, H2O.
H2O- base. 
SbF5- Ácido.
BF3- ?
O dimetilsulfóxido (DMSO) é um solvente muito bom para compostos polares ou iônicos. Por quê?
Porque não formam o íon H+, não se dissociam e solvatam fortemente os íons. 
Por que as fosfinas (R3P) e os óxidos de fosfinas (R3PO) diferem significativamente nas propriedades básicas?
Porque elas têm tendência a se coordenar em solventes não muito comuns como o Hh2+, enquanto amônia e aminas se coordenam com água é íons de fluoreto.
 
Escreva as equações para os principais equilíbrios de auto-ionização do HCN líquido.
HCN ↔ H+ + CN-.
OBS: Não fiz as questões 24 e 28 apenas, de todas as questões de ambas as listas.