Prévia do material em texto
Universidade Federal da Fronteira Sul - UFFS Cerro Largo – Química Licenciatura Química Inorgânica I Prof. Ildemar LISTA DE EXERCÍCIOS PARA PESQUISA E REVISÃO 01: Ligação Química Iônica! 1. O que caracteriza a formação de uma ligação iônica? Exemplifique. 2. Explique a regra do octeto. Dê cinco exemplos de íons que obedecem a tal regra. 3. Qual a relação que existe entre o número de pontos em um símbolo de Lewis e a localização do elemento na Tabela Periódica? 4. Esquematize um ciclo de Born-Haber genérico para a formação de um composto iônico do tipo MF2, M2O e MO, descrevendo, para cada um dos passos, a natureza da mudança física que ocorre, explicando se tal é exotérmica ou endotérmica. 5. Considere os dados termodinâmicos abaixo. Calcule a energia de formação do retículo cristalino do cloreto de cálcio sólido, a partir dos componentes elementares em seus estados-padrão. –2255,8 kJ/mol 6. Para cada par de substâncias abaixo, explique qual possui maior energia reticular: a) KF ou KBr? b) MgO ou CaO? c) Na2O ou MgO? 7. O que significa rede cristalina? E cela unitária? Qual a relação entre as duas? 8. Se o comprimento de uma aresta da cela unitária de NaCℓ é 563,1 pm e a densidade do NaCℓ é 2,2 g.mL–1, calcule o número de unidades presentes nessa cela unitária. 4 unidades NaCℓ 9. O óxido de cálcio sólido apresenta um comprimento de aresta igual a 481 pm e uma densidade de 3,35 g.mL–1. Explique qual o tipo de retículo cristalino (CS, CCC ou CFC) em que o CaO se cristaliza. 4 = CFC 10. O diseleneto de tório, ThSe2, se cristaliza num sistema ortorrômbico e possui os seguintes valores de arestas: a = 442 pm, b = 761 pm e c = 906,4 pm. Sabendo que a densidade do mesmo é 8,5 g.mL–1, determine o número de unidades por cela unitária. 4 unidades 11. O raio dos íons potássio K+ é 133 pm e dos íons brometo Br– é de 195 pm. A estrutura cristalina do brometo de potássio é idêntica à do cloreto de sódio. Faça uma estimativa do comprimento da aresta da cela unitária no brometo de potássio e da sua densidade em g/mL. a = 656 pm; d = 2,80 g/mL 12. O cloreto de magnésio é um sólido iônico. Que propriedades físicas gerais devem ter seus cristais? 13. Determine as eficiências de empacotamento nas celas unitárias formadas por apenas um tipo de átomo em: a) Sistema cúbico simples. b) Cúbico de corpo centrado. c) Cúbico de face centrada. 14. Determine as eficiências de empacotamento na cela unitária do: a) CaO. b) CsCℓ. c) CaF2. d) KBr. 15. A figura esquemática ao lado representa a estrutura de um mineral chamado perovskita. Este mineral sempre é formado por três elementos diferentes A, B, e O. Explique, a partir da estrutura esquemática ao lado, a fórmula desse mineral perovskita. ABO3 16. O que é número de coordenação? 17. Os sais de CsCℓ e CsI se cristalizam com a mesma estrutura mostrada ao lado. Os comprimentos das arestas são 367 e 412 pm, respectivamente. Se nós assumirmos que no CsI, os íons I– estão em contato, determine os raios dos íons Cℓ– e Cs+. rI– = 206 pm; rCs+ = 150,8 pm; rCℓ– = 167 pm; 18. Prove que a razão de raios do cátion e ânion (r+/r–) num sistema de coordenação tetraédrico equivale a 0,225, enquanto num sistema octaédrico equivale a 0,414. 19. Um estudante investigava um fluoreto metálico quando encontrou que sua cela unitária cúbica apresenta um arranjo estrutural conforme mostrado na figura ao lado. Analisando-se corretamente esta estrutura e sabendo-se que a densidade desta substância é 6,347 g/mL, explique qual é este metal formador deste fluoreto metálico. Cd 20. O óxido de ferro II apresenta uma cela unitária cúbica, como mostrado na figura ao lado. O raio iônico do ferro é 79 pm e do óxido é 140 pm. Com base no enunciado, determine: a) Qual é a densidade deste óxido de ferro? 5,68 g/mL b) Qual é a porcentagem de espaço vazio nesta cela unitária cúbica? 64,5% 21. Analisando-se corretamente as informações energéticas dadas ao lado, determine o valor da energia reticular do fluoreto de magnésio. ER = –2953 kJ/mol ∆∆HHººff == ––11111144 kkJJ//mmooll ∆∆HHssuubblliimm..MMgg == ++114488 kkJJ//mmooll ∆∆HHaattoomm..FF22 == ++115588 kkJJ//mmooll ∆∆HHaaffiinn..ee--FF == ––332288 kkJJ//mmooll ∆∆HHeenn..iioonn..11MMgg == ++773388 kkJJ//mmooll ∆∆HHeenn..iioonn..22MMgg == ++11445511 kkJJ//mmooll 22. Um composto do tipo MBr se cristaliza num sistema cúbico como mostrado na figura ao lado (corpo centrado para o M). Sabendo que o raio do M+ é 152 pm e do Br– é 196 pm e a densidade deste composto iônico sólido é 3,35 g/mL, responda as questões abaixo: a) Explique qual é este metal M presente nesta estrutura. V = Vanádio b) Determine a porcentagem de espaço ocupado nesta cela unitária. 71,2% 23. O rutilo é uma das estruturas cristalinas possíveis do dióxido de titânio, cuja cela unitária tetragonal é apresentada ao lado. Analisando-a corretamente, responda as questões. a) Determine é a densidade do rutilo em g/mL? d = 6,66 g/mL b) Qual é a porcentagem de espaço ocupado nesta cela unitária?