Resposta para as questões da Quarta Prova B

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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 (B) 
 
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) SO3 
 

 
S
O
uma ligação dupla ( e)
O
+
O
SO3
O: :
S O..
O
. .
. ...


( )duas ligaçãoes simples 

S O
O


O


 
 
 
b) [NO3]
-
 
 
 
:
_
O:
..
..
. .O ::
. .
N .. ..O
... .


_
8O = [He] 2s
2
2p
5
7N = [He]2s
2
2p
3
8O = [He] 2s
2
2p
4

8O = [He] 2s
2
2p
4
 
 
 
c) [NH4]
+
 = NH3 + [H]
+
 
 
 
2 
 

NH3 N
H
H
H
N
H
H
H
2s
2
2p
3
1s
1
1s
1
1s
1
 
 
H++ N
H
H
HH
+
N
H
H
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
;
24
Cr1,66:[Ar]3d
5
4s
1
; 
47
Ag1,93:[Kr]4d
10
5s
1
; 
53
I2,66:[Kr]4d
10
5s
2
5p
5
): 
 
Atenção: Apresento a demonstração e alguns comentários apenas para vocês tirarem alguma dúvida! 
 
Composto Estrutura de Lewis Hibridização do átomo central Forma geométrica 
 
a) [CO3]
2-
 
 
É necessário que o átomo de carbono seja excitado e hibridizado em sp
2
 para realizar as 
ligações químicas no [CO3]
2-
 (carbonato). Os dois elétrons extras devem ficar em dois átomos 
de oxigênio, conforme a demonstração a seguir: 
 
excitação
2s12 p
3
3orbitais sp2
6C:[He]
6C:[He] s22 2 p
2
O O O
   
8O:[He] 2s
22p
4
8O-:[He] 2s22 p
5
8O-:[He] 2s22 p
5
1
2
3
1 2 3
C
O
OO
1
2 3
2
_
C
O
OO
1
2 3
2
_
C
O
OO
1
2 3
2
_
ou
ou










C
O
O
1
2 3
2
_
O



estrutura ressonante
3 ligantesregiões  :sp
2
Estrutura trigonal plana
 
3 
 
Note que utilizamos os 3 orbitais híbridos sp
2
 para realizar as ligações , enquanto que a 
ligação  foi realizada através de um orbital “p puro” (não hibridizado) no átomo de carbono em 
interação paralela com um elétron em orbital p de um átomo neutro de oxigênio (conforme a 
numeração = O1). Com a hibridização, os 3 orbitais sp
2 
são idênticos, mas não seria possível se 
saber qual dos 3 orbitais p (do átomo central) está participando da hibridização, assim, temos 
três possibilidades para a realização da ligação dupla e com isso gera-se a estrutura 
ressonante, em que representamos apenas as três ligações . Com 3 regiões  em volta do 
átomo central, temos uma geometria trigonal plana. 
 
 
b) [ICl2]
-
 
 
17Cl:[Ne] 3p
5
3s2
[ICl2]
-
Cl-Cl
3s23p
617Cl-:[Ne]
5orbitais híbridos sp3d
53I:[Kr] 5p
5
5s24 d10
Estrutura linear
sp3d
 ligantes
3 não ligantes
2
I ClCl




[ ]
_
 
 
Composto Estrutura de Lewis Hibridização do átomo central Forma geométrica 
 
 
c) [CrO4]
2-
 
 
O
2-
O
2-
O
2- O
2-
d3s:[Ar][CrO4]
2- Cr6+
Tetraédrica
 
 
 
d) [Ag(NH3)2]
+
 
 
 
sp
Linear
+
[Ag(NH3)2]
+
NH3 NH3
 
 
 
 
 
 
4 
 
3 (1,0 ponto) (a) Comente sobre a importância da tabela periódica moderna dos elementos químicos 
para o estudo da Química. 
 
A Tabela periódica moderna se baseia no número atômico crescente e com isso leva a 
propriedades periódicas como a energia de ionização, a afinidade eletrônica e a 
eletronegatividade que nos permite prever e/ou explicar as ligações químicas intramoleculares 
e com isso a forma geométrica, quando se utiliza a teoria da ligação de valência/MRPECV e 
outras propriedades dos compostos químicos. Portanto, trata-se de uma importante ferramenta 
para o estudo da Química. 
 
 
4 (2,0 pontos) Considere as espécies O2
+
 e O2
- 
:(a) Utilize os diagramas a seguir, preencha com elétrons 
todos os orbitais e calcule a respectiva ordem de ligação; 
 
6 _ 1
2
= 2,5
6 _ 3
2 = 1
,5

 
* *
*
O O
2p
4
ordem de ligação = 
+O2
_

 
* *
*
O O
O2
2p
4
ordem de ligação = 
p3 p52
2
2
 
(b) comente sobre a possibilidade da existência dessas espécies. 
 
Considerando a molécula de oxigênio (O2), que existe na natureza, com ordem de ligação = 2, conforme 
apresentada a seguir, nota-se que a espécie O2
+
 seria mais estável (maior ordem de ligação) em relação 
a O2, mas a espécie O2
-
 não, pois apresenta menor ordem de ligação em relação a O2. 
 
e
n
e
r
g
i
a

 
*
* *
2 p
4
2 p
4
átomo de
oxigênio
átomo de
oxigênio
molécula de
oxigênio
ordem de ligação = 
6 _ 2
2
= 2
( 2 ligações entre
os átomos)
 
 
 
 
 
 
5 
 
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 
 
6 
 
Tetraédrica distorcida 
 
Quadrada plana 
 
Bipirâmide trigonal 
 
Pirâmide de base 
quadrada 
 
Octaédrica 
 
Pirâmide pentagonal 
 
Bipirâmide pentagonal