Lista 2 - LIgações Químicas

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CIÊNCIA DOS MATERIAIS – 2019.1 
Professor: Daiana M. Furlan 
 
 EXERCÍCIOS – LIGAÇÕES QUÍMICAS e LIGAÇÕES X PROPRIEDADES 
 
1. Analise as propriedades físicas na tabela abaixo: 
 
 
Segundo os modelos de ligação química, classifique os materiais A, B, C e D, como sendo: 
metal, composto iônico ou composto molecular. Justifique sua resposta comparando as 
propriedades listadas. 
 
 
2. Em 1916, G. N. Lewis publicou o primeiro artigo propondo que átomos podem se ligar 
compartilhando elétrons. Esse compartilhamento de elétrons é chamado, hoje, de ligação 
covalente. De modo geral, podemos classificar as ligações entre átomos em três tipos 
genéricos: ligação iônica, ligação metálica e ligação covalente. Assinale a alternativa que 
apresenta substâncias que contêm apenas ligações covalentes. Nas demais alternativas 
identificar o tipo de ligação presente em cada substância. 
 
a) C (grafite), O2, Ag (barra de Ag) e KCl 
b) C (diamante), Cl2, NH3 e CO2 
c) H2O, C (diamante), Ag (barra de Ag) e LiH 
d) O2, NaCl, NH3 e H2O 
e) CO2, SO2 , H2O e Na2O 
 
3. A água apresenta-se no estado líquido, à temperatura ambiente e à pressão atmosférica, e 
entra em ebulição a uma temperatura que é cerca de 200 °C mais elevada do que a do ponto de 
ebulição previsto teoricamente, na ausência das ligações de hidrogênio. 
 
Com relação às ligações de hidrogênio, assinale a alternativa correta. 
a) No estado sólido, as ligações de hidrogênio presentes na água são mais efetivas, resultando 
cm efeitos estruturais que conferem menor densidade ao estado sólido do que ao líquido. 
b) Quanto maior for a eletronegatividade do átomo ligado ao hidrogênio na molécula, maior 
será a densidade de carga negativa no hidrogênio, e mais fraca será a interação com a 
extremidade positiva da outra molécula. 
 
c) São interações muito mais fortes do que as ligações covalentes polares convencionais, e 
desempenham papel fundamental na química dos seres vivos. 
d) Ocorrem entre moléculas, onde o átomo de hidrogênio é ligado covalentemente aos átomos 
mais eletropositivos, pelos seus pares de elétrons ligantes. 
e) Originam-se da atração entre os átomos de hidrogênio de uma molécula de água, que têm 
carga parcial negativa, e o átomo de oxigênio de uma outra unidade molecular, que tem carga 
parcial positiva. 
 
4. A calcita (CaF2), o ácido sulfúrico (H2SO4), a glicose (C6H12O6) e o ouro 18K apresentam 
em suas estruturas, respectivamente, ligações do tipo 
a) iônica, iônica, iônica e metálica 
b) iônica, covalente, covalente e metálica 
c) metálica, iônica, covalente e iônica 
d) iônica, covalente, covalente e iônica 
e) covalente, metálica, iônica, metálica 
 
5. A curva abaixo mostra a variação da energia potencial Ep em função da distância entre os 
átomos, durante a formação da molécula H2 a partir de dois átomos de hidrogênio, inicialmente 
a uma distância infinita um do outro. Em relação às informações obtidas da análise do gráfico, 
assinale a afirmativa FALSA. 
 
 
a) A energia potencial diminui na formação da ligação química. 
b) A estabilidade molecular é máxima na distância interatômica de 7,40 x 10-11 m 
c) A quebra da ligação H-H libera 458 kJ/mol de energia 
d) A quebra da ligação absorve 458 kJ/mol de energia 
e) Os átomos separados por uma distância infinita se atraem mutuamente. 
 
 
6. Um estudante, analisando as substâncias químicas 1, 2 e 3 observou as seguintes 
propriedades: 
 
 
 
 
Com base nos resultados obtidos pelo estudante discuta sobre o tipo de ligação primária 
presente em cada uma das substâncias, justificando a sua resposta. 
 
 
7. As propriedades dos materiais podem ser analisadas com base nas ligações químicas 
predominantes estabelecidas nos mesmos. Análise criteriosa nos tipos de ligações químicas 
pode qualificar os materiais para diversas aplicações. A comparação das forças de ligação de 
diferentes materiais em um gráfico da força versus a separação interatômica resulta em um 
conjunto de propriedades inerentes aos materiais avaliados. Propriedades como o módulo de 
elasticidade e o coeficiente linear de dilatação térmica podem ser extraídas do gráficos citado. 
 
Com base no texto e no gráfico acima, avalie as afirmações a seguir como verdadeiras (V) ou 
falsas (F), justificando os itens que considerou como sendo falso. 
 
 
 
I. O material apresentado na curva I tem maior resistência à deformação do que o material da 
curva II. 
II. A curva II apresenta um material com baixa variação dimensional quando submetido a 
temperaturas inferiores à temperatura de fusão do mesmo. 
III. Para aplicações que necessitam de baixas variações dimensionais, o material indicado é o 
da curva I. 
IV. A diferença de eletronegatividade entre átomos classificados como metais e ametais 
acentua a força de ligação como demonstrado na curva II. 
 
8. São propriedades características dos compostos iônicos: 
 
a) ausência de retículo cristalino, baixa dureza a partir de seus cristais iônicos, pontos de fusão 
e ebulição baixos. 
b) boa condutibilidade térmica e elétrica no estado sólido. 
 
c) ausência de retículo cristalino, elevada dureza a partir de seus cristais iônicos, pontos de 
fusão e de ebulição elevados. 
d) dureza baixa a partir de seus cristais iônicos, pontos de fusão e de ebulição baixos. 
e) retículo cristalino, elevada dureza a partir de seus cristais iônicos, pontos de fusão e de 
ebulição elevados. 
 
9. Explique as forças (e energias envolvidas) entre dois átomos em função da distância 
interatômica (faça os gráficos das relações solicitadas). 
 
10. Dê exemplos e explique que propriedades intrínsecas podem ser definidas pelo gráfico da 
questão anterior e como. (Ex: o aumento da energia de ligação pode acarretar no material 
aumento ou diminuição de quais propriedades?) 
 
11. Classifique ligações iônicas, covalente e metálicas como direcionais ou não-direcionais 
relacionando essa característica com a densidade do material. 
 
12. Quais dos seguintes materiais têm maior tendência à formação de sólidos cristalinos: 
materiais com ligações predominantemente iônicas ou materiais com ligações 
predominantemente covalentes? Responda à questão justificando a sua resposta.