Lista de Exercícios Aula 1 Simetria molecular

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Universidade do Estado de Santa Catarina
Centro de Ciências Tecnológicas – CCT
Departamento de Química
QIT2001 – Química Inorgânica II
Prof.: Fernando R. Xavier
Lista de Exercícios 1– Simetria molecular
1. Forneça a estrutura e a geometria das seguintes moléculas: (a) BCl3; (b) SO2; (c) PBr3; (d) CS2; (e) CHF3.
2. Em teoria de grupo, qual o significado denotado pelos seguintes símbolos: (a) E; (b) σ; (c) Cn; (d) Sn? Como distinguir os planos de simetria σh, σv, σv’e σd ?
3. Para cada uma das figuras bidimensionais descritas abaixo, determine o eixo de rotação de maior ordem.
4. Desenhe a estrutura do SO2 e identifique todos seus elementos de simetria.
5. Desenhe a estrutura molecular do peróxido de hidrogênio em conformação trans e encontre seus elementos de simetria.
6. Desenhando diagramas apropriados, ilustre o fato de que o BF3 possui a operação identidade (E), 2 eixos de rotação C3, três eixos de rotação C2 e 4 planos de simetria. Forneça a designação apropriada para estes planos de simetria.
7. Utilizando as respostas do exercício anterior, deduza quais são os elementos de simetria que são destruídos quando a molécula é alterada nas seguintes condições: (a) BF3 para BClF2; (b) BClF2 para BBrClF. (c) Qual elemento de simetria é comum a todas estas moléculas excetuando o elemento E?
8. Quais das seguintes moléculas ou íons contém (a) um eixo C3, mas não contém o plano σh e, (b) um eixo C3 e o plano σh: SO3; PBr3; AlCl3; SO42-; NO3-?
9. Quais destas moléculas possuem um eixo de rotação C4 e um plano de simetria σh: CCl4; [ICl4]-; SO42-; SiF4; XeF4?
10. Quantos planos de simetria cada uma das seguintes moléculas contém: (a) SF4; (b)H2S; (c) SF6; (d) SOF4; (e) SO2; (f) SO3?
11. (a) Qual estrutura você esperaria que o Si2H6 possuirá? (b) Desenhe a estrutura do confôrmero mais favorecido em termos de energia e estereoquímica. (c) Este confôrmero possui centro de inversão? (d) Considere agora o confôrmero menos favorecido em termos energéticos, desenhe sua estrutura espacial e indique se há centro de inversão nesta molécula. 
12.Quais das seguintes moléculas possuem centros de inversão? (a) BF3; (b) SiF4; XeF4; (d) PF5; (e) [XeF5]-; (f) SF6; (g) C2F4; (h) H2C=C=CH2.
13. A qual grupo de ponto a molécula NF3 pertence?
14. O grupo de ponto da molécula [AuCl2]- é D∞h. Qual a geometria deste íon complexo?
15. Determine o grupo de ponto do SClF5.
16. O grupo de ponto do BrF3 é C2v. Desenhe a estrutura do BrF3 e compare com sua resposta com a predição da geometria molecular via método VSEPR.
17. Faça uma previsão da estrutura do íon [XeF5]-. Confirme se esta estrutura é consistente com o grupo de ponto D5h.
18. Determine o grupo de ponto para cada composto na seguinte série: (a) CCl4; (b) CCl3F; (c) CCl2F2 e (d) CClF3 e (e) CF4.
19. (a) Deduzir o grupo de ponto do SF4. (b) Para a molécula SOF4, o grupo de ponto descrito para o item (a) é mantido?
20. Qual dos seguintes grupos de ponto possui um maior número de elementos de simetria? Oh; Td ou Ih?
21. Explique qual o significado dos termos (a) Quiral e (b) Enantiômero.
22. Explique que a operação de simetria: (a) inversão é equivalente a uma rotação imprópria S2 e, (b) reflexão através de um plano é equivalente a uma rotação imprópria S1.
23. Considere o complexo [Co(en)3]3+ que, geralmente, é descrito como octaédrico. (a) Com base na tabela de caracteres do grupo Oh e seus elementos de simetria, esta afirmação pode ser considerada verdadeira? (b) Caso não seja, com o auxílio de um modelo molecular identifique os principais elementos de simetria deste complexo e indique seu respectivo grupo de ponto.
24. Faça a predição de polaridade das seguintes moléculas justificando sua resposta em função de seus respectivos grupos de ponto: (a) BCl3; (b) SO2; (c) PBr3; (d) CS2; (e) CHF3; (f) CCl4; (g) XeF4; (h) BrF3 
25. Com base em seus grupos de ponto, cite três moléculas quirais e três aquirais. Justifique suas respostas.