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1 UFSC – Departamento de Química/Área de Educação Química / Prof. Marcos Aires de Brito QMC 5115 – Química Geral - 2012-1 – Quarta Prova (29/06/2012) Estudante: ____________________________ Assinatura __________________________ (NOME EM LETRA DE FORMA) Resposta às questões da Quarta Prova (A) 1 (3,0 pontos) Utilizando a teoria do octeto de Lewis demonstre a formação das ligações químicas nas seguintes moléculas (Dados: 1 H2,20:1s 1 ; 7 N3,04:[He]2s 2 2p 3 ; 8 O3,44:[He]2s 2 2p 4 ; 16 S2,58:[Ne]3s 2 3p 4 ): a) SO2 SO2 S O uma ligação dupla ( e) O S O O: : + uma ligação simples ( ) entre SO e O S O O b) HNO3 :O: .. .. . .O :: . . N .. ..O ... . H 7N = [He]2s 2 2p 3 8O = [He] 2s 2 2p 4 8O = [He] 2s 2 2p 4 8O = [He] 2s 2 2p 5 H c) NH4OH NH3 N H H H N H H H 2s 2 2p 3 1s 1 1s 1 1s 1 2 H++ N H H HH + N H H H [ O .. . . H] _ [ O .. . . H] _ 2 (4,0 pontos) Apresente (não precisa demonstrar) a estrutura de Lewis, a hibridização do átomo central e faça a previsão para a forma geométrica nos seguintes compostos (Dados: 6 C2,55:[He]2s 2 2p 2 ; 17 Cl:[Ne]3s 2 3p 5 ; 28 Ni1,91:[Ar]3d 8 4s 2 ; 47 Ag1,93:[Kr]4d 10 5s 1 ; 50 Sn1,96:[Kr]4d 10 5s 2 5p 2 ): Atenção: Apresento a demonstração apenas para vocês tirarem alguma dúvida! Composto Estrutura de Lewis Hibridização do átomo central Forma geométrica a) [CH3] - [CH3] - Excitação H H H 6C-:[He] 2s22 p 3 4orbitais híbridos sp3 1H:1s1 C H H H _ Estrutura pirâmide triginal sp3 1 não ligante 3ligantes b) [SnCl3] - Cl Cl Cl [Sn(Cl)3] - 2+ Sn2+: ...5s 2 Cl-Cl- Cl- sp3 Pirâmide trigonal 4 regiões sigma, sendo 3 sigma ligantes + uma sigama não liganteSn . . _ c) [Ni(CN)4] 2- (diamagnético) [Ni(CN)4] 2- CN-CN- CN- CN- dsp2 Quadrado Plano 3 d) [Ag(CN)2] sp[Ag(CN2] -+ CN -CN - Linear 3 (1,0 ponto) (a) Comente sobre a importância da escala relativa de eletronegatividade de Pauling para o estudo da Química. Trata-se de uma escala relativa para a previsão do caráter covalente ou iônico das ligações químicas intramoleculares dos compostos químicos. Por exemplo, temos ligações iônicas no Na + Cl - , pois a diferença de eletronegatividade entre os átomos é maior que o valor estabelecido por Pauling de 1,7, enquanto que em H2O ou em H2, e também em O2, por exemplo, temos ligações covalentes, pois a diferença de eletronegatividades entre os átomos é menor que o valor 1,7. 4 (2,0 pontos) Considere as espécies H2 + e H2 - :(a) Baseado na teoria do orbital molecular calcule a respectiva ordem de ligação (para H2 + e H2 ); 1 - 0 = 0,52 * * s s s s H2 + H2 _ H H H H Ordem de ligação = Ordem de ligação = Energia Energia 2 - 1 2 = 0 ,5 (b) Comente sobre a possibilidade da existência dessas espécies. Considerando H2, pois é uma molécula que existe na natureza, cujo diagrama se encontra a seguir, com ordem de ligação = 1, as espécies químicas H2 + e H2 - , que seriam geradas pela perda e pela captura de um elétron respectivamente, seriam instáveis, ou seja, a molécula H2 não teria tendência de perder nem de receber um elétron! Portanto, em termos de ordem de ligação e de estabilidade, H2 + = H2 - H2 2 - 0 = 1 2 * s s H H H2 Ordem de ligação = Energia 4 Segue uma tabela com a forma geométrica e o arranjo de elétrons em volta do átomo ou íon central onde X simboliza par isolado de elétrons em volta do átomo ou íon central. Forma geométrica Arranjo de elétrons Linear Angular Angular Linear Trigonal plana Pirâmide trigonal Em forma da letra T Tetraédrica 5 Tetraédrica distorcida Quadrada plana Bipirâmide trigonal Pirâmide de base quadrada Octaédrica Pirâmide pentagonal Bipirâmide pentagonal
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