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1 QFL-2143 - QUÍMICA DOS ELEMENTOS – 2013 LISTA DE EXERCÍCIOS - COMPOSTOS COM HALOGÊNIOS 1. De um modo geral, os compostos formados entre os elementos do bloco s e o flúor apresentam pontos de fusão/ebulição superiores aos dos compostos com iodo. Já os compostos formados com os elementos do bloco p apresentam comportamento contrário. Interprete esses fatos. 2. O LiF é o sal de menor solubilidade entre os haletos de metais alcalinos. O AgI é o sal menos solúvel entre os haletos de prata. Podem esses fatos ser interpretados pelo modelo iônico de ligação? (Note: o raio iônico do Ag+ é comparável ao do K+). Em caso negativo, como esses fatos podem ser explicados? 3. O cloreto de alumínio é uma substância de grande importância comercial, utilizada, por exemplo, na síntese do etilbenzeno (transformado posteriormente em estireno) através da reação de Friedel- Crafts. Pergunta-se: a) qual a função do cloreto de alumínio na reação acima citada? b) como se explica o fato do cloreto de alumínio se dissolver em benzeno e em água? 4. Dentre os compostos halogenados dos elementos do bloco p, os de boro possuem energia de ligação maior que os demais. Os comprimentos de ligação nos haletos de boro são menores que os esperados para uma ligação simples entre o elemento central e o átomo de halogênio. Como esses fatos podem ser interpretados? 5. Interprete as seguintes observações: a) Os líquidos HF e BF3 são ambos condutores muito fracos de eletricidade, mas uma mistura 1:1 dos dois líquidos é um bom condutor; b) BF3 é mais existente à hidrólise que BCl3; c) A constante de equilíbrio para a formação do composto A aumenta quando X é variado na seguinte ordem: F < Cl < Br. BX3 + BX3 A 6. Considere a família do nitrogênio e explique por que: a) o nitrogênio só forma a molécula NX3 enquanto que os demais elementos do grupo formam as espécies EX3 e EX5 (E=elemento central e X=halogênio); b) os elementos mais pesados Sb e Bi tendem a formar compostos halogenados poliméricos, como o representado ao lado. SbF5 no estado líquido - cadeia polimérica Sb F F F F F F FF F F Sb F FF F F F Sb F F F F F Sb 2 7. A tabela abaixo mostra os valores de afinidade protônica (em fase gasosa) de alguns compostos do Grupo 15. Como você interpreta a variação observada? PF3 PH3 CH3PH2 (CH3)2PH (CH3)3P Afinidade Protônica (kJmol -1 ) 670 804 867 908 959 8. Observe os dados de entalpia de dissociação (em kJ mol-1) das ligações (E-X) representadas na tabela abaixo: C-Cl 346 C-H 416 C-C 347 C-N 286 Si-Cl 400 Si-H 322 Si-C 307 Si-N 333 Ge-Cl 340 Ge-H 288 Ge-C 245 Ge-N 257 De um modo geral, a energia de dissociação das ligações E-X diminui à medida que se desce em um grupo, se o átomo X não possui par de elétrons livres (ou não compartilhados). Porém, quando X possui elétrons livres, o valor da energia da ligação E-X tende a ser maior para os elementos (E) do terceiro período da Tabela Periódica. Como tal comportamento pode ser interpretado? 9. Observe os dados de entalpia de dissociação (em kJ mol-1) das ligações E-X, nas quais X é um halogênio e E é um elemento que pode apresentar mais de um valor de estado de oxidação : PF3 490 PCl3 323 SF2 367 XeF2 133 PF5 461 PCl5 257 SF4 339 XeF4 131 SF6 329 XeF6 126 De um modo geral, a energia de dissociação das ligações E-X diminui à medida que aumenta o número de ligações (ou número de coordenação) do elemento E. Como tal comportamento pode ser interpretado? 10. Considere os valores de momento de dipolo (em Debye) de alguns compostos com elementos do grupo 15 da Tabela Periódica: (D) (D) NH3 1,47 NCl3 0,39 PH3 0,57 PCl3 0,56 AsH3 0,20 AsCl3 1,59 (a) Por que o momento de dipolo da amônia é maior que o do NCl3? (b) Como interpretar as seguintes variações de momento de dipolo? NH3 > PH3 > AsH3 NCl3 < PCl3 < AsCl3 VRLC/2013
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