Lista 2 Química Geral - Prof Antônio Gerson

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3a. Lista de Exercícios de Química Geral IC-348 	
Prof. Antonio Gerson Bernardo da Cruz 
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3.1. Sobre as forças intermoleculares, responda: 
(a) Por que as forças intramoleculares são mais fortes do que as forças intermoleculares? 
(b) Moléculas polares exibem forças dipolo-dipolo. Nestas moléculas, estão presentes 
também as dispersões de London? Explique. 
(c) Qual a diferença entre polarizabilidade e polaridade? Como cada uma influencia as 
forças intermoleculares? 
(d) Como uma molécula apolar consegue induzir um dipolo em uma molécula apolar 
vizinha? 
(e) As forças de dispersão são as únicas forças intermoleculares presentes em óleos de 
motores, mesmo assim este tem um alto ponto de ebulição. Explique. 
(f) Porque o etilenoglicol (HOCH2CH2OH, MM = 62,07 g/mol) tem um ponto de ebulição de 
197,6 oC, enquanto o propanol (CH3CH2CH2OH, MM = 60,09 g/mol), um composto de 
massa molar semelhante, tem um ponto de ebulição de apenas 97,4 oC? 
3.2. Qual membro de cada par de compostos formas ligações de H intermolecular? Desenhe 
a estrutura das ligações de H em cada caso. 
(a) ou CH3SCH3 (b) HF ou HBr 
(c) (CH3)2NH ou (CH3)3N (d) HOCH2CH2OH ou FCH2CH2F 
3.3. Qual das espécies apresenta maior polarizabilidade? Explique. 
(a) Br- ou I- (b) CH2=CH2 ou CH3 – CH3 (c) CCl4 ou CF4 
(d) H2O ou H2Se (e) Ca2+ ou Ca (f) NH3 ou PH3 
3.4. Defina: (a) Tensão superficial (b) Viscosidade (c) Ação capilar. 
3.5. (a) Aponte as diferenças entre forças adesivas e forças coesivas (b) A viscosidade e a 
tensão superficial refletem forças atrativas coesivas ou adesivas? 
3.6. Porque uma solução aquosa de etanol (CH3CH2OH) tem tensão superficial menor do 
que a água? 
3.7. A força das interações intermoleculares em um líquido muda quando este é aquecido? 
Porque um líquido torna-se menos viscoso com o aumento da temperatura? 
3.8. Para uma estrutura consistindo de átomos idênticos, quantos átomos estão contidos em 
uma célula unitária cúbica simples, cúbica de face centrada e cúbica de corpo 
centrado? Explique como se obtém estes valores. 
3.9. Qual o número de átomos por célula unitária para cada metal 
(a) Po (b) Mn (c) Ag 
 
3.10. A célula unitária para o óxido de lítio e o iodeto e prata são mostradas abaixo: 
 
Mostre que a razão de cátions para ânions em cada célula unitária corresponde à razão entre 
cátions e ânions na fórmula de cada composto. 
3.11. O seleneto de zinco (ZnSe) cristaliza-se com a estrutura da blenda de zinco e tem 
densidade de 5,42 g/cm3. 
(a) Quantos íons Zn2+ e Se2- existem na célula unitária? 
(b) Qual a massa da célula unitária? 
(c) Qual o volume da célula unitária? 
 
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(d) Qual a medida da aresta da célula unitária? 
3.12. Um elemento cristaliza em um arranjo cúbico de corpo centrado e tem densidade de 
1,45 g/cm3. A aresta da célula unitária é 4,52 ´ 10-8 cm. 
(a) Quantos átomos existem na célula unitária? 
(b) Qual a massa da célula unitária? 
(c) Qual o volume da célula unitária? 
(d) Calcule a massa atômica aproximada do elemento. 
3.13. O metal polônio é um metal radioativo raro e é o único metal que adota uma estrutura 
cristalina baseada na célula unitária cúbica simples. Se sua densidade é 9,142 g/cm3, 
calcule o raio atômico aproximado do polônio. 
3.14. O que é o gap de energia na teoria de bandas? Compare os tamanhos do gap entre 
bandas de condutores, semicondutores e isolantes. 
3.15. Que efeito sob a condutividade elétrica se espera ao se aumentar a temperatura em: (a) 
um condutor (b) um semicondutor (c) um isolante 
3.16. Defina: 
(a) semicondutor intrínseco (b) semicondutor tipo-p (c) semicondutor tipo-n (d) supercondutor 
3.17. As figuras mostram a população de elétrons de uma banda de níveis de energia para 
quatro materiais diferentes: 
 
(a) Classifique cada material como sendo um isolante, um metal ou um semicondutor. 
(b) Ordene os quatro materiais em ordem crescente de condutividade. Explique. 
(c) Comente se a condutividade de cada material aumentará ou diminuirá com o aumento da 
temperatura. 
3.18. Utilize a lei de Coulomb: 
 
para calcular a energia de interação para os seguintes arranjos de cargas pontuais, 
cada uma tendo magnitude de carga, Q, igual à carga do elétron (1,6x10-19 C). 
 
3.19. Use os seguintes dados para calcular o DHfo para o cloreto de potássio a partir da 
reação: 
K(s) + ½ Cl2(g) ® KCl(s) 
Energia de rede 
Energia de ionização 
Afinidade eletrônica do Cl 
Energia de dissociação Cl2 
Entalpia de sublimação do K 
-690 kj/mol 
419 kj/mol 
-349 kj/mol 
239 kj/mol 
64 kj/mol 
 
3.20. Use os seguintes dados para calcular o DHof para o fluoreto de magnésio a partir da 
reação: 
Mg(s) + F2(g) ® MgF2(s) 
E = 8,988x109 J.mC2
Q+Q−
r
⎛
⎝⎜
⎞
⎠⎟
 
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Energia de rede 
1a. energia de ionização do Mg 
2a. energia de ionização do Mg 
Afinidade eletrônica do F 
Energia de dissociação F2 
Entalpia de sublimação do Mg 
-2913 kj/mol 
735 kj/mol 
1445 kJ/mol 
-349 kj/mol 
239 kj/mol 
64 kj/mol 
 
(a) Calcule o DHf (kj/mol)para a formação do CsF usando os dados: Eae F = -328 kj/mol; Ei1 
Cs = 375,7 kj/mol; Ei2 Cs = 2422 kj/mol; DHsublimação Cs = 76.1 kj/mol; DHdissociação F2 = 
158 kj/mol; U CsF = 740 kj/mol. 
(b) O valor estimado para a energia de reticulo para o CsF2 é de 2347 kj/mol calcule o DHf 
para a formação do CsF2 a partir dos elementos. 
(c) Com base nas respostas dos dois problemas, qual o composto que é mais provável de 
se formar CsF ou CsF2? 
3.21. As energias de rede para FeCl3, FeCl2 e Fe2O3 estão dadas em ordem aleatória, -2631 
kJ/mol, -5339 kJ/mol e -14774 kJ/mol. Associe cada sal a sua respectiva energia de 
rede. 
3.22. Como o modelo do mar de elétrons responde pelas seguintes propriedades dos metais: 
(a) condutividade elétrica e térmica (b) maleabilidade e ductibilidade; 
3.23. O metal Cs é muito macio enquanto o W é muito duro. Explique esta diferença usando o 
modelo do mar de elétrons. 
3.24. Classifique como Falso (F) ou Verdadeiro (V) as afirmações abaixo sobre ligação 
metálica? 
[ ] Os elétrons ligantes nos metais estão livres para moverem-se de uma região para 
outra. 
[ ] O modelo do mar de elétrons explica a tendência observada para os pontos de fusão 
dos metais de transição. 
[ ] A condução térmica nos metais é função da capacidade de transferência de energia 
potencial. 
[ ] A não direcionalidade das ligações metálicas é o fator determinante na maleabilidade 
e ductibilidade dos metais. 
3.25. Uma certa massa de oxigênio ocupa 5,00 L quando sob pressão de 740 torr. Determine 
o volume que a mesma massa de gás ocuparia sob pressão normal, mantida a mesma 
temperatura. 
3.26. Um gás ideal a 7 oC está em um recipiente esférico e flexível com raio de 1,0 cm. O gás 
é aquecido a uma pressão constante até 88 oC. Determine o raio do recipiente esférico 
após o aquecimento. Volume de uma esfera é dado por 4/3pr3. 
3.27. A densidade do hélio é 0,178 kg/cm3 nas CTPP. Se uma dada massa de hélio nas 
CTPP é deixada expandir até 1,5 vezes seu volume inicial por meio da modificação da 
temperatura e da pressão, calcule a densidade resultante. 
3.28. A densidade do O2 é 1,43 g/L nas CNTP. Determine a densidade do O2 a 17 ºC e 700 
torr. 
3.29. Em uma mistura gasosa a 20ºC as pressões parciais dos componentes são: hidrogênio, 
200 torr; dióxido de carbono, 150 torr; metano, 320 torr; etileno, 105 torr. Qual é a 
pressão total da mistura? 
3.30. Uma amostra de N2 foi coletada sob água a 20 oC e uma pressão total de 1 atm.Foi 
coletado um volume total de 2,5x102 mL. Qual a massa de N2 coletada? Pressão de 
vapor da água a 20 oC = 23,8 torr. 
3.31. A 18 ºC e 765 torr, 1,29 L de um gás pesam 2,71 g. Calcule a massa molar aproximada 
deste gás. 
3.32. Calcule as energias cinéticas médias e as velocidades médias quadráticas para 
moléculas de CH4, N2 e H2 a 273 K, 546 K e a 273 K. 
3.33. Um gás desconhecido, compostos por moléculas diatômicas homonucleares, efunde-se 
a uma taxa que é cerca 0,355 vezes a taxa de O2 à mesma temperatura. Qual a 
identidade do gás desconhecido? 
 
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3.34. Se 1,0 mol de um gás ideal estivesse confinado em um volume de 22,41 L a 273 K, 
exerceria uma pressão de 1,0 atm. Use a equação de van der Waals para estima a 
pressão exercida por 1,000 mol de Cl2(g) em 22,41 L a 0,0oC. (dados: a = 6,49 
L2 .atm.mol-2 e b = 0,0562 L.mol-1). 
3.35. Considere as seguintes curvas de distribuição de velocidades: 
 
(a) Se o gráfico representar a distribuição de velocidade de 1,0 L de H2, H2O, N2 e O2 nas 
CTPP, qual curva corresponde a cada gás? Explique. 
(b) Se cada gráfico representar a distribuição de velocidade de 1,0 L de O2 a temperaturas 
273K, 1273 K, 2273 K e 3273 K, qual curva corresponde a cada temperatura? Explique 
seu raciocínio. Em qual temperatura o gás se comporta mais próximo de um gás ideal? 
3.36. O germânio tem 5 isótopos naturais: 70Ge (20,5% - 69,924 u), 72Ge (27,4% - 71,922 u), 
73Ge (7,8% - 72,923 u), 74Ge (36,5% - 73,921 u) e 76Ge (7,8% - 75,921 u). Qual a massa 
atômica do germânio? 
3.37. Determine o percentual em massa de cada elemento em 
(a) No antimalárico quinina, C20H24N2O2 
(b) No fungicida oleato de Cu(II), Cu(C18H33O2)2 
3.38. O índigo, o pigmento azul do jeans, tem composição centesimal de 73,27% C, 3,84% H, 
10,68% N e o restante de oxigênio. A massa molecular do índigo é 262,3 u. Determine a 
fórmula molecular do índigo. 
3.39. O nitrogênio forma cinco óxidos nos quais o seu estado de oxidação são +1, +2, +3, +4 
e +5, respectivamente. Escreva as fórmulas apropriadas para estes compostos. 
3.40. Efetue o balanceamento das seguintes reações pelo método de tentativa. 
(a) Cl2O7 + H2O ® HClO4 
(b) NO2 + H2O ® HNO3 + NO 
(c) PCl3 + H2O ® H3PO3 + HCl 
(d) P2H4 ® PH3 + P4 
(e) P4 + Cl2 ® PCl3 
(f) FeCl3 + H2S ® Fe2S3 + HCl 
(g) Mg3N2 + H2O ® Mg(OH)2 + NH3 
(h) PbO + NH3 ® Pb + N2 + H2O 
(i) FeSO4 ® Fe2O3 + SO2 + O2 
(j) S2Cl2 + NH3 ® N2S4 + NH4Cl + S8 
3.41. Escreva a equação balanceada baseada nas seguintes informações: 
(a) gás monóxido de nitrogênio + gás oxigênio ® gás dióxido de nitrogênio 
(b) etano gasoso + gás oxigênio ® gás dióxido de carbono + água líquida 
(c) sulfato de prata aquoso + iodeto de bário aquoso ® sulfato de bário sólido + iodeto de 
prata sólido 
(d) Clorato de potássio sólido ® cloreto de potássio sólido + gás oxigênio 
(e) Hidróxido de sódio sólido + cloreto de amônia sólido ® cloreto de sódio sólido + amônia 
gasosa + água gasosa 
3.42. Escreva a equação balanceada que represente a combustão completa, na presença de 
excesso de oxigênio, de cada um dos seguintes compostos. 
(a) propileno, C3H6 (b) ácido tiobenzóico, C6H5COSH (c) glicerol, CH2(OH)CH(OH)CH2OH 
(d) butano, C4H10 (e) álcool isopropílico, CH3CH(OH)CH3 (f) ácido láctico, 
CH3CH(OH)COOH 
3.43. O ferro reage com gás cloro para formar o FeCl3(s). Quantos gramas de FeCl3 são 
obtidos quando 515 g de Cl2 reage com excesso de Fe? 
3.44. Um método de laboratório para preparar O2(g) consiste na decomposição do KClO3(s). 
 2KClO3(s)
Δ⎯ →⎯ 2KCl(s) + 3O2(g)
 
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(a) Quantos mols de O2(g) podem ser produzidos pela decomposição de 32,8 g de KClO3? 
(b) Quantos gramas de KClO3 devem se decompor para produzir 50,0 g de O2(g)? 
(c) Quantos gramas de KCl são formados, juntamente com 28,3 g de O2(g), na 
decomposição do KClO3? 
3.45. Qual a molaridade das seguintes soluções: 
(a) 2,92 mol de metanol em 7,16 L de solução. 
(b) 7,69 mmol de etano em 50 mL de solução 
(c) 25,2 g de CO(NH2)2 em 275 mL de solução 
(d) 2,25x10-4 mols de etanol em 125 mL de solução. 
3.46. Uma amostra de 10 mL de KNO3 2,05 M é diluída a um volume de 250 mL. Qual é a 
concentração da solução diluída? 
3.47. Quantos mols de NO(g) podem ser produzidos na reação de 3,0 mol de NH3(g) e 4,0 mol 
de O2(g)? 
3.48. Complete cada uma das seguintes equações iônicas, indicando se a reação ocorrerá 
indicando a formação do precipitado. 
(a) N+ + Br- + Pb2+ + 2NO3- ® 
(b) Fe3+ + 3NO3- + Na+ + OH- ® 
(c) Ca2+ + 2I- + 2Na+ + CO32- ® 
(d) Ba2+ + S2- + 2Na+ + SO42- ® 
3.49. Preveja em cada caso se uma reação ocorrerá. Se ocorrer escreva a equação iônica 
simplificada. 
(a) HI(aq) + Zn(NO3)2(Aq) ® 
(b) CuSO4(Aq) + Na2CO3(aq) ® 
(c) Cu(NO3)2(aq) + Na3PO4(aq) ® 
(d) AgNO3(aq) + CuCl2(aq) ® 
3.50. Complete cada uma das seguintes equações iônica simplificadas, se não houver reação, 
comente 
(a) Ba2+ + 2OH- + CH3COOH ® 
(b) H+ + Cl- + CH3CH2COOH ® 
(c) FeS(s) + H+ + I- ® 
(d) K+ + HCO3- + H+ + NO3- ® 
(e) Mg(s) + H+ ® 
3.51. Atribua estados de oxidação para os elementos envolvidos nas seguintes reações. 
Indique quais são reações redox ou não. 
(a) MgCO3(s) + 2H+(aq) ® Mg2+(aq) + H2O(l) + CO2(g) 
(b) Cl2(aq) + 2Br-(aq) ® 2Cl-(aq) + Br2(aq) 
(c) Ag(s) + 2H+(aq) + NO3-(aq) ® Ag+(aq) + H2O(l) + NO2(g) 
(d) 2Ag+(s) + CrO42-(aq) ® Ag2CrO4(s) 
3.52. Complete e balanceie as seguintes semi-reações 
(a) SO32- ® S2O32- (meio ácido) 
(b) HNO3 ® N2O(g) (meio ácido 
(c) Al(s) ® Al(OH)4- (meio básico) 
(d) C2O42- ® CO2 (meio ácido) 
(e) Cr2O72- ® Cr3+ (meio ácido) 
(f) MnO4- ® MnO2 (meio básico) 
 
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3.53. Efetue o balanceamento das seguintes reações em meio ácido 
(a) MnO4- + I- ® Mn2+ + I2(s) 
(b) BrO3- + N2H4 ® Br- + N2 
(c) VO43- + Fe2+ ® VO2+ + Fe3+ 
(d) S2O32- + MnO4- ® SO42- + Mn2+ 
3.54. Efetue o balanceamento das seguintes reações em meio básico 
(a) MnO2(s) + ClO3- ® MnO4- + Cl- 
(b) CrO42- + S2O42- ® Cr(OH)3(s) + SO32- 
(c) [Fe(CN)6]3- + N2H4 ® [Fe(CN)6]4- + N2(g) 
(d) CH3CH2OH + MnO4- ® CH3COO- + MnO2(s) 
3.55. Balanceie as equações para as reações de desproporcionamento 
(a) Cl2(g) ® Cl- + ClO3- (meio básico) 
(b) S2O42- ® S2O32- + HSO3- (meio ácido) 
3.56. Quais das afirmativas estão corretas? Reescreva as afirmativas incorretas, 
tornando-as corretas. 
(a) Os íons dos metais Ca, Ba, Sr, Cd e Zn têm carga +2. 
(b) As fórmulas para os ácidos nitroso e sulfuroso são HNO2 e H2SO3. 
(c) A fórmula para o óxido formado entre o Fe3+ e O2- é Fe3O2. 
(d) A denominação para o NaNO2 é nitrito de sódio. 
(e) O sal Ca(ClO3)2 é o clorato de cálcio. 
(f) O nome correto para o composto CuO é óxido de cobre(I). 
(g) O composto N2O4 é o tetróxido de di-nitrogênio. 
(h) O íon SO42- é o íon sulfato. 
(i) Se o nome do ânion termina em ito, o nome do ácido terminará em ico. 
(j) No FeI2, o ferro tem valência +2. 
(k) No Cu2SO4 o cobre tem valência +2 pois estão presentes dois íons cobre. 
3.57. Escreva a fórmula para o composto que seria formado entre os seguintes 
elementos: 
(a) Na e I 
(b) Ba e F 
(c) Al e O 
(d) K e S 
(e) Cs e Cl 
(f) Sr e Br 
(g) Ba e O 
(h) H e S 
(i) Al e Cl 
(j) Be e Br 
3.58. Escreva a fórmula para os seguintes ânions (não esqueça de incluir a carga): 
cloreto, brometo, iodeto, cianeto, óxido, hidróxido, sulfeto, sulfato, bissulfato, bissulfeto, 
cromato, carbonato, bicarbonato, clorato, permanganato, oxalato, persulfato, 
perclorato, fosfato, fosfito, bipofosfito. 
3.59. Escreva a fórmula para os seguintes compostos:(a) pentóxido de dinitrogênio 
(b) pentaiodeto de fósforo 
(c) nitrato de sódio 
(d) fluoreto de magnésio 
(e) hidróxido de bário 
(f) óxido de estrôncio 
(g) fosfato de cálcio 
(h) nitreto de potássio 
3.60. Dê o nome para os seguintes compostos: 
(a) CuCl2 
(b) CuBr 
(c) FeCl3 
(d) SnF2 
(e) HgCO
3 
(f) PCl5 
(g) N2O4 
(h) P2O5 
(i) OF2 
(j) NF3 
(k) CS2 
(l) K2O 
(m) CaI2 
(n) Na3P
O4 
(o) Al2O3 
(p) Ag2S
O4 
 
3.61. Escreva a fórmula para os seguintes compostos: 
(a) sulfato de cobre(I) 
(b) carbonato de ferro(III) 
(c) sulfeto de titânio(IV) 
(d) acetato de ferro(II) 
3.62. Escreva a fórmula para os seguintes ácidos: 
(a) ácido perclórico 
(b) ácido hipocloroso 
(c) ácido carbônico 
(d) ácido fosfórico 
(e) ácido sulfuroso 
(f) ácido acético 
(g) ácido bórico 
(h) ácido nitroso 
 
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3.63. Dê o nome dos seguintes ácidos: 
(a) HNO2 
(b) H2SO4 
(c) H2C2O4 
(d) H3PO4 
(e) H2CO3 
(f) HIO3 
(g) H3PO3 
(h) HC2H3O2 
(i) HClO 
(j) HNO3 
(k) HBrO3 
(l) HClO4 
3.64. Verifica-se experimentalmente que tanto a água pura quanto o ácido nítrico puro 
são maus condutores de eletricidade. Observa-se que uma solução aquosa de 
ácido nítrico é boa condutora de eletricidade. Explique. 
3.65. A água mineral com gás pode ser fabricada pela introdução de CO2 na água, sob 
pressão superior a 1 atm. A água gaseificada é ácida ou básica? Justifique. 
3.66. Explique por que soluções individuais de Ba(OH)2 e H2SO4 conduzem eletricidade, e 
a condutividade desaparece quando soluções de mesma concentração 
(equimolares) são misturadas. 
3.67. É possível para uma substância molecular ser um eletrólito forte? Explique. 
3.68. Qual das seguintes substâncias são provavelmente solúveis em água?
(a) Ag2O 
(b) Ba(NO3)2 
(c) SnCO3 
(d) Fe2O3 
(e) ZnS 
(f) PbCl2 
(g) Au2(CO3)3 
(h) MnO2