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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ Curso de AGRONOMIA Disciplina: QUÍMICA GERAL E ANALÍTICA Lista de Exercícios Prof. Marcelo Santiago ALUNO: 01. Preveja a estrutura de Lewis para as espécies relacionadas abaixo. Determine a carga formal de cada átomo, as ordens de ligação na estrutura, mostre as cargas parciais resultantes do compartilhamento desigual dos pares de elétrons, a geometria de pares de elétrons e molecular, descreva a hibridação necessária para cada átomo central e caracterize a polaridade das moléculas abaixo: 1. ICl 2. ClO3- 3. XeF4 4. SCl2 5. SF6 6. CHCl3 7. NO2+ 8. SO3 9. PCl3 10. PCl5 11. NCl3 12. PO43- 13. SO42- 14. CO32- 15. H2SO4 16. NH3 17. H2PO4- 18. NH4+ 19. AsO43- 20. SCN- 21. P2O72- 22. SiO44- 23. N2H4 24. H2O2 25. SnO32- 26. SnO22- 27. H3O+ 28. SiF62- 29. ClO3- 30. PbO22- 31. NO3- 32. SeO3 33. PbI4 34. SiH4 35. ClO4- 02. Discutas as principais diferenças entre ligação iônica e covalente. 03. Em uma molécula do tipo XY2, os átomos X e Y têm eletronegatividades diferentes, portanto esta molécula com certeza será apolar. Discuta esta afirmação. 04. Proponha ciclos de Born-Harber para os compostos Mg2+O2– e Ca+I2–. 05. Mostre as diferenças de estrutura e polaridade para as moléculas de SO2 e SF2. 06. Explique como variam as magnitudes das interações dipolo – dipolo e dipolo induzido – dipolo induzido. 07. Dentre as espécies citadas em cada ítem, indique a que possui menor ponto de ebulição e explique: • Cl2 e H+Cl– • SiO2 e CO2 (Xc > XSi) • XeO2F2 e XeF4 • Br2, F2 e O2 • CH3SeH, CH3OH e CH3SH • XeO2, XeO2F2 e XeF4 • Na+Cl-, H2 e CCl4 • CCl4 e C3Cl8 ClCl Cl Cl Cl Cl Cl Cl • n-pentano neo-pentano • Ácido esteárico Ácido propanóico • H2O e H2S • CH4 e NaCl 08. Calcule a variação de energia, a partir do ciclo de Born – Harber, para a produção dos compostos MgCl(s) e MgCl2 (s) a partir de seus reagentes e mostre qual destes compostos é mais estável? Dados: H s (Mg) = +148 kJ/mol; 1a EI (Mg) = +738 kJ/mol; 2a EI (Mg) = +1.450 kJ/mol; ∆Ed (Cl2) = +122 kJ/mol; AE (Cl) = -349 kJ/mol; Er (MgCl) = - 940 kJ/mol; Er (MgCl2) = -2.326 kJ/mol. 09. Mostre as diferenças de estrutura e polaridade para as moléculas de XeO2F2 e XeF4 . 10. Calcule a ordem de ligação nas espécies CN-, CN e CN+. Explique qual é a mais estável? 11. Por que a molécula de I3- é formada, mas a molécula F3- não. 12. Por que as ligações C – S se apresentam menores do que seria esperado para uma ligação simples na molécula de dissulfeto de Carbono. 13. Em que a ligação no Cl2 é diferente da ligação no NaCl? 14. Explique porque os raios atômicos dos cátions e dos ânions são, respectivamente, menores e maiores que os dos seus átomos de origem. 15. Explique a relação entre polarizabilidade e as forças de dispersão de London. 16. Usando seu conhecimento sobre as estruturas de Lewis, preveja quais das seguintes moléculas ou íons deverão ter o mais longo comprimento para a ligação indicada: (a) a ligação C-O em CO, CO2 ou CO32-, (b) a ligação S-O em SO2, SO3 ou SO32-, (c) a ligação C-N em HCN, CH2NH ou CH3NH2. 17. Qual a hibridação do átomo central de moléculas com as seguintes geometrias? (a) Linear (b) Octaédrica (c) Tetraédrica (d) Pirâmide quadrada 18. Explique o ciclo de Born-Harber, enfocando o significado, as etapas descritas e estabilização: ∆H1: Entalpia de Vaporização ∆H2: Entalpia de Dissociação ∆H3: Energia de Ionização ∆H4: Afinidade Eletrônica ∆H5: Energia Reticular ∆Hoverall:: Energia de Reação 19. O nitrogênio e o fósforo são da mesma família na tabela periódica. Explique por que o fósforo pode formar os compostos PCl3 e PCl5, enquanto o nitrogênio só forma o composto NCl3. Preveja a estrutura de Lewis, determine a carga formal de cada átomo, as ordens de ligação e mostre as cargas parciais resultantes do compartilhamento desigual dos pares de elétrons para os compostos mencionados. 20. Comente as seguintes afirmações e corrigindo-as quando necessário: a. A ligação iônica corresponde à uma transferência de elétrons entre duas espécies. b. A energia reticular é a principal responsável pela estabilização da ligação iônica, e é diretamente proporcional às cargas e tamanho dos íons. 21. Responda: a. Que tipos de forças de interação intermoleculares estão presentes em moléculas polares? e apolares? (íon – dipolo, dipolo – dipolo, dispersão de london) b. Por que as ligações de Hidrogênio podem ser consideradas como um tipo de interação dipolo – dipolo? 22. Calcule a variação de energia para a produção dos compostos CsF(s) e CsF2 (s) a partir de seus reagentes, qual destes compostos é mais estável? Dados: ∆Hs (Cs) = +76,1 kJ/mol; 1a EI (Cs) = +375,7 kJ/mol; 2a EI (Cs) = +2422,0 kJ/mol; ∆Ed (F2) = +158,0 kJ/mol; AE (F) = -328,0 kJ/mol; E r (CsF) = - 740 kJ/mol; Er (CsF2) = -2347,0 kJ/mol. ( )( )[ ] d enenCEr −+ = Ciclo de Born-Harber Cs(s) F2(g) CsF2 Cs (g) 2F(g) + Cs+ 2F- + ∆ Hs ∆ Hd AE EI E Er Cs2+ 2EI Cs(s) 1/2F2(g) CsF Cs (g) F(g) + Cs+ F- + ∆ Hs ∆ Hd AE EI E Er 23. Para cada um dos seguintes pares de compostos iônicos, diga qual o composto de maior energia de rede (Er). Explique sua escolha. a) KCl, MgO b) LiF, LiBr c) Mg3N2, NaCl 24. Qual composto tem maior energia reticular entre os pares abaixo: a) Na+ Cl– e Li+ Cl– b) Sr+2 I2– e Rb+ I– c) Rb+ F– e Li+ I– Boa Lista! UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ Curso de AGRONOMIA
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