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CAPÍTULO 10 e 11 – Forças Intermoleculares, Gases, Líquidos e Sólidos 1. Pode-se verificar que uma massa de água ocupa maior volume no estado sólido (gelo) do que no estado líquido. Isto pode ser explicado pela natureza dipolar das ligações entre os átomos de hidrogênio e oxigênio, pela geometria da molécula de água e pela rigidez dos cristais. As interações entre as moléculas de água são denominadas: R.: D) pontes de hidrogênio. 2. Compare as diferentes propriedades entre os três estados da matéria (gasoso, líquido e sólido). R.: LIQUIDO- Assume a forma no recipiente, não se expande ao encher um recipiente, é virtualmente não compressível, flui rapidamente e a difusão ocorre lentamente. Nos líquidos as forças atrativas intermoleculares são fortes o suficiente para manter as moléculas juntas, porem, não são fortes o suficiente para impedir que as moléculas se movimentem próximas as outras. GÁS- Assume tanto o volume quanto a forma de seu recipiente, é compressível, flui rapidamente e a difusão ocorre rapidamente. Os gases consistem em uma coleção de moléculas largamente separadas em movimento caótico constante. A energia cinética média das moléculas é muito maior que a energia média de atrações entre elas. SÓLIDO- Retém sua própria forma e volume, é virtualmente incompreensível, não flui e a difusão ocorre de maneira extremamente lenta. As forças atrativas intermoleculares são fortes o suficiente não apenas para manter as moléculas juntas, mas para virtualmente prendê-las no lugar. Possuem estruturas altamente ordenadas e são ditos serem cristalinos. 3. Observe a tabela abaixo. Com base nos dados da tabela, classifique entre os halogênios e os gases nobres por ordem decrescente a intensidade das interações de London. R.: I2 > Xe > Br2 > Kr > Cl2 > Ar > F2 > Ne > He. 4. O gráfico a seguir foi construído com dados dos hidretos dos elementos do grupo 16. Com base neste gráfico, são feitas as afirmações seguintes. I — Os pontos P, Q, R e S no gráfico correspondem aos compostos H2Te, H2S, H2Se e H2O, respectivamente. II — Todos estes hidretos são gases a temperatura ambiente, exceto a água, que é líquida. III — Quando a água ferve, as ligações covalentes se rompem antes das intermoleculares. Das três afirmações apresentadas, A) apenas I é verdadeira. B) apenas I e II são verdadeiras. C) apenas II é verdadeira. D) apenas I e III são verdadeiras. E) apenas III é verdadeira. I. I. Errado. Os pontos P, Q, R e S no gráfico correspondem aos compostos H2O, H2S, H2Se e H2Te, respectivamente. Isso ocorre porque os hidretos da família 16 são moléculas polares, sendo que a temperatura de ebulição se eleva com o aumento da massa molar. No entanto, a água foge a essa regra, tendo o maior ponto de ebulição entre essas moléculas, porque sua força de atração intermolecular (ligação de hidrogênio) é mais intensa que as das demais (forças dipolo-dipolo). II. Correto. III. Errado. Quando a água ferve, as interações intermoleculares se rompem antes das ligações covalentes. 5. O etanol (álcool etílico, CH3CH2OH) é um líquido menos denso do que a água. Ele é usado na limpeza doméstica porque dissolve gorduras, é solúvel em água e é mais volátil do que ela. O quadro abaixo apresenta cada uma dessas propriedades relacionadas a uma explicação com base nos modelos de interações intermoleculares. Assinale a alternativa que contém uma explicação INADEQUADA para a propriedade relacionada. R.: C) A molécula de etanol é maior que a da água, o que faz com que as moléculas de álcool se mantenham mais distantes umas das outras. Esses espaços vazios fazem com que exista menos massa por volume e então uma densidade menor (d=m/V). E também, as pontes de hidrogênio tem uma atuação maior na molécula de água do que na molécula de etanol, fazendo com que as moléculas fiquem mais próximas e por consequência aumentando a densidade. 6. Foram apresentadas a um estudante as fórmulas de quatro pares de substâncias. Foi pedido a ele que, considerando os modelos de ligações químicas e de interações intermoleculares apropriados a cada caso, indicasse, em cada par, a substância que tivesse a temperatura de fusão mais baixa. O estudante propôs o seguinte: A alternativa que apresenta o número de previsões corretas feitas pelo estudante é: A) 0 B) 1 I2 C) 2 D) 3 CH4-182ºC CH3OH-97,6ºC NaCl801ºC HCl-114,2ºC SiO2 1710º H2O0º I2 114ºC Fe1538º 7. Em um laboratório, três frascos com líquidos incolores estão sem os devidos rótulos. Ao lado deles, estão os três rótulos com as seguintes identificações: ácido etanoico, pentano e 1-butanol. Para poder rotular corretamente os frascos, determina-se, para esses líquidos, o ponto de ebulição (P.E.) sob 1atm e a solubilidade em água (S) a 25 °C. Com base nessas propriedades, conclui-se que os líquidos X, Y e Z são respectivamente: a) pentano, 1-butanol e ácido etanoico. b) pentano, ácido etanoico e 1-butanol. X= Pentano (C5H12)36ºC c) ácido etanoico, pentano e 1-butanol. Y= 1-butanol (C4H10O)117ºC d) 1-butanol, ácido etanoico e pentano. Z= Ácido etanoico (CH3COOH)118ºC e) 1-butanol, pentano e ácido etanoico. R.: letra A 8. As forças intermoleculares são responsáveis por várias propriedades físicas e químicas das moléculas, como, por exemplo, a temperatura de fusão. Considere as moléculas de F2, Cl2 e Br2. a) Quais as principais forças intermoleculares presentes nessas espécies? R.: Dispersão de London b) Ordene essas espécies em ordem crescente de temperatura de fusão. R.: F2 < Cl2 < Br2.
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