_03 Lista de exercicios

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Instituto de Ciências da Saúde 
Curso de Farmácia - Química Geral 
 
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Terceira Lista de Exercícios 
Ligações Químicas 
 
1) Descreva as características do modelo de ligação química baseado na regra do octeto 
para justificar as interações entre os átomos formando moléculas. 
 
2) O íon do átomo de um elemento químico X é bivalente positivo, e tem 18 elétrons. 
Determine a quantidade de prótons presentes no núcleo deste elemento. 
 
3) Compare o átomo de enxofre (16S) com seu íon mais estável. Para tanto: 
a) faça a distribuição eletrônica do enxofre. 
b) indique o número de prótons do átomo e do íon mais estável. 
c) indique o número de nêutrons do enxofre e do íon mais estável considerando que o 
número de massa do enxofre é 32. 
e) indique o número de elétrons do átomo de enxofre e de seu íon mais estável e justifique 
sua resposta. 
 
4) Indique o número total de elétrons presentes nos íons: 8O
-2, 38Sr
+2, 50Sn
+4, 13Al
3+, 35Br 
─. 
 
5) O número atômico do elemento químico X é 30. Os íons X+2 e Y-3 são isoeletrônicos 
(mesmo número de elétrons). Calcule o número atômico do elemento representado por Y? 
 
6) Tem-se um composto formado por átomos de um elemento químico X, de número 
atômico igual a 38 e átomos de um elemento químico Y, de número atômico igual a 53. 
a) Faça a distribuição eletrônica destes átomos, X e Y. 
b) Apresente a representação de Lewis para o dois átomos (fórmula eletrônica). 
c) Represente a fórmula da substância. 
d) Especifique o tipo de ligação química ocorrida entre X e Y. 
 
7) Em relação à ligação covalente normal: 
a) Explique como ela ocorre. 
b) Apresente a formação da substância que contém átomos de carbono (Z = 6) e de 
oxigênio (Z = 8), representando a distribuição eletrônica dos elementos, a fórmula de Lewis 
dos elementos, a fórmula estrutural plana e a fórmula molecular para esta substância. 
 
8) São dados os seguintes elementos e seus números atômicos: Al = 13, S = 16, O = 8. 
Apresente a fórmula de Lewis e a fórmula estrutural das seguintes substâncias: 
a) gás ozônio - O3; 
b) Composto formado por átomos de oxigênio e alumínio; 
c) Composto formado por átomos de alumínio e enxofre; 
d) dióxido de enxofre - SO2; 
e) trióxido de enxofre - SO3. 
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9) Indique, para cada item do exercício anterior, o tipo de ligação química ocorrida. 
 
10) Um composto é formado por átomos dos elementos químicos potássio e enxofre. 
a) apresente a fórmula de Lewis para este composto; 
b) compare os elementos em termos de energia de ionização; 
c) indique o tipo de ligação existente entre eles e justifique sua resposta; 
 
11) Uma substância é formada por átomos X pertencente à família VI A (grupo 16), e 
átomos Y pertencente à família II A (grupo 2). 
a) Apresente o nome das famílias citadas. 
b) Qual destes átomos terá menor potencial de ionização? Justifique sua resposta 
c) Apresente a fórmula de Lewis (eletrônica) da substância formada. 
d) Qual tipo de ligação química ocorreu entre os átomos? 
e) Apresente a fórmula da substância. 
 
12) Quais as principais diferenças entre uma ligação iônica, uma ligação covalente normal 
e uma ligação covalente dativa (ou coordenada)? 
 
13) Quais as fórmulas moleculares dos compostos formados pela ligação entre os átomos 
abaixo. Consulte a tabela periódica para obter os números atômicos de cada um dos 
elementos. 
a) carbono e hidrogênio; 
b) carbono e oxigênio; 
c) nitrogênio e cloro; 
d) nitrogênio e hidrogênio; 
e) fósforo e cloro; 
f) bromo e hidrogênio; 
g) carbono e cloro; 
 
14) Quais as fórmulas mínimas das substâncias formadas pela ligação entre os átomos 
dos elementos abaixo. Consulte a tabela periódica para obter os números atômicos de 
cada um dos elementos. 
a) sódio e enxofre; 
b) cálcio e oxigênio; 
c) alumínio e bromo; 
d) magnésio e enxofre; 
e) potássio e iodo; 
f) potássio e flúor; 
g) lítio e cloro; 
 
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15) Quais as fórmulas dos compostos formados pela ligação iônica entre átomos de 
hidrogênio e os átomos dos metais abaixo. Consulte a tabela periódica para obter os 
números atômicos de cada um dos elementos. 
a) potássio 
b) cálcio 
c) magnésio 
d) alumínio 
 
16) Quais as fórmulas dos compostos iônicos formados pela ligação entre os pares de 
íons abaixo. 
a) Fe+2 e Br─ 
b) Fe+3 e O─2 
c) Ni+2 e S─2 
d) Cu+2 e N─3 
e) Fe+2 e F‾ 
f) Fe+2 e Cl‾ 
g) Mn+2 e O─2 
h) Au+3 e Cl─ 
i) Al+3 e N─3 
j) Pb+2 e O─2 
 
 
Ligações Químicas - Gabarito 
 
1) Modelo do Octeto: Os elementos químicos que pertencem ao grupo dos gases nobres 
formam átomos estáveis, isolados e pouco reativos à temperatura ambiente. Esse 
comportamento deve-se, principalmente, à configuração eletrônica desses elementos os 
quais apresentam a camada de valência do tipo ns2 np6, sendo o hélio a única exceção 
dos gases nobres, pois apresenta configuração 1s2. Assim, verificou-se experimentalmente 
que os demais elementos representativos ligam-se entre si, a fim de atingir a configuração 
da camada de valência dos gases nobres, que apresenta oito elétrons. Desta forma, surge 
o denominado modelo do octeto, que fornece uma explicação plausível para a maioria das 
substâncias formadas pelos elementos representativos. 
 
2) O átomo X é bivalente positivo, isto indica que esse átomo encontra-se na forma de 
um cátion (íon que perdeu elétrons) que pode ser representado por X2+ e, esse íon 
apresenta 18 elétrons. Sendo assim, antes de ocorrer a perda dos elétrons esse íon 
apresentava 20 elétrons. Portanto, sabendo-se que o número de prótons é igual ao número 
de elétrons em um átomo neutro, pode-se concluir que o elemento X apresenta 20 prótons. 
Consultando uma tabela periódica, pode-se verificar que o átomo em questão é o cálcio 
(Ca). 
 
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3) a) S (Z=16): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 
b) Número de prótons do átomo = 16; número de prótons do íon = 16 
c) Número de nêutrons do átomo = 16; número de nêutrons do íon = 16 
d) Número de elétrons do átomo = 16; número de elétrons do íon = 18 
 
O íon mais estável de um elemento representativo deve apresentar na camada de valência 
a configuração de um gás nobre, portanto, ns2 np6, assim o átomo de enxofre ao receber 
dois elétrons atinge essa configuração. 
Observação: Quando se compara o átomo neutro com qualquer íon (cátion ou ânion) as 
únicas partículas que apresentam alteração são os elétrons (partículas negativas), a 
quantidade de todas as demais partículas permanecem inalteradas. 
 
4) A partir do número atômico, o número de elétrons dos íons são: O2─: 10 elétrons; Sr2+: 
36 elétrons; Sn4+ : 46 elétrons; Al3+ : 10 elétrons; Br─ : 36 elétrons 
 
5) O número atômico do átomo X é 30, portanto esse átomo no estado fundamental e 
neutro apresenta 30 prótons e 30 elétrons. Como esse átomo forma o íon X2+, que é 
formado a partir da perda de dois elétrons, o íon X2+ apresenta 28 elétrons. Por outro 
lado, o íon Y3─ é isoeletrônico (mesmo número de elétrons) em relação a X2+, portanto o 
íon Y3─ apresenta, também, 28 elétrons. O íon Y3─ foi formado quando o átomo Y recebeu 
3 elétrons, uma vez que a carga expressa no íon é 3. Como o íon Y3─ possui 28 elétrons, 
o respectivo átomo Y, antes de receber os 3 elétrons, possuía 25 elétrons. 
Assim, como no estado fundamental e neutro o átomo apresenta o mesmo número de 
prótons e elétrons, o átomo Y possui 25 elétrons, portanto, o número atômico doátomo 
Y é igual a 25. Y (Z=25). 
 
6) a) As distribuições eletrônicas para os átomos X e Y são as seguintes: 
X (Z= 38): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 
Y (Z= 53): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p5 
 b) Fórmula de Lewis 
 
 c) Fórmula empírica ou .molecular. : XY2 
d) A ligação que ocorreu entre o átomo X e Y foi do tipo iônica, uma vez que o 
átomo X apresenta baixa energia de ionização (tendência a doar elétrons) e o átomo 
Y alta afinidade eletrônica (tendência a receber elétrons). 
 
7) 
a) A ligação covalente normal ocorre quando dois átomos apresentam a mesma tendência 
de ganhar elétrons. Sob essas condições não ocorre a transferência total de elétrons, mas 
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o compartilhamento de um ou mais pares de elétrons entre os átomos. Na ligação covalente 
normal cada elétron é proveniente de um dos átomos envolvidos na ligação. 
b) Inicialmente, é necessário realizar a distribuição eletrônica dos átomos de carbono e 
oxigênio e, posteriormente, distribuir os elétrons da camada de valência nos orbitais. O 
número de ligações covalentes que um determinado átomo realizará depende do número 
de elétrons desemparelhados encontrados na camada de valência do átomo, portanto o 
átomo realizará quatro ligações covalentes. Por outro lado, para o oxigênio o número de 
elétrons desemparelhados será dois, portanto o átomo realizará duas ligações covalentes, 
conforme apresentado a seguir. 
 
8O: 1s
2 2s2 2p4 (faz duas ligações) 
6C: 1s
2 2s2 2p2 (faz quatro ligações 
 
 
Fórmula molecular Fórmula eletrônica Fórmula estrutural 
 
8) Para iniciar a resolução do exercício é necessário determinar o número de elétrons 
presentes na camada de valência de cada átomo. Para tanto, é imprescindível a realização 
da distribuição eletrônica. 
 
O (Z=8): 1s2 2s2 2p4 S (Z=16): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 Al (Z=13): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 
 
a) O3 
Fórmula de Lewis Fórmula Estrutural 
 
 
 
b) Composto formado por átomos de alumínio e oxigênio 
Fórmula de Lewis Fórmula empírica ou molecular. 
 
 
c) Composto formado por átomos de alumínio e enxofre 
Fórmula de Lewis Fórmula empírica ou molecular. 
 
 
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d) SO2 
Fórmula de Lewis Fórmula Estrutural 
 
 
e) SO3 
Fórmula de Lewis Fórmula Estrutural 
 
 
9) a) Ligação covalente normal e coordenada 
 b) Ligação iônica 
 c) Ligação iônica 
 d) Ligação covalente normal e coordenada 
 e) Ligação covalente normal e coordenada 
 
10) Para iniciar a resolução do exercício é necessário consultar a tabela periódica e coletar 
o número atômico dos respectivos elementos químicos. Para o átomo de potássio (K) o 
número atômico é 19 e, para o átomo de enxofre (S) o número atômico é 16. A seguir, é 
imprescindível determinar o número de elétrons presentes na camada de valência de cada 
átomo. Para tanto, torna-se necessário a realização da distribuição eletrônica dos elementos 
químicos envolvidos na ligação. 
 
K (Z=19): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 Apresenta um elétron na camada de valência 
S (Z=16): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 Apresenta seis elétrons na camada de valência 
 
a) Fórmula de Lewis: 
 
 
b) O átomo que apresenta a maior energia de ionização é o enxofre, pois entre K e S, o 
enxofre apresenta um raio atômico menor, assim seus elétrons encontram-se mais próximos 
ao núcleo e, consequentemente, mais atraídos pelo mesmo. Desta forma, torna-se mais 
difícil remover um elétron do átomo de enxofre do que do átomo de potássio, portanto 
maior a energia de ionização do enxofre. 
 
c) A ligação que ocorreu entre o átomo de potássio e enxofre foi do tipo iônica, uma vez 
que o átomo de potássio apresenta menor energia de ionização (maior tendência a doar 
elétrons) quando comparado a enxofre, e o átomo de enxofre apresenta alta afinidade 
eletrônica (maior tendência a receber elétrons). 
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11) 
a) Átomo X: família 6A. Grupo dos Calcogênios 
 Átomo Y: família 2A. Grupo dos Metais Alcalinos Terrosos 
 
b) Partindo-se do pressuposto que os átomos se encontram no mesmo período da tabela 
periódica, o menor potencial de ionização será encontrado no átomo do grupo 2, uma vez 
que esse átomo apresenta um raio atômico maior, assim seus elétrons encontram-se mais 
afastados do núcleo e, consequentemente, menos atraídos pelo mesmo. Desta forma, torna-
se mais fácil a remoção de um elétron do átomo do grupo 2 do que do átomo do grupo 
16, portanto menor será a energia de ionização do átomo do grupo 2. 
 
c) O átomo X, pertencente ao grupo 16 (família 6A), apresenta seis 
elétrons na sua camada de valência enquanto o átomo Y, pertencente 
ao grupo 2 (família 2A), apresenta dois elétrons na sua camada de 
valência. Assim, a fórmula de Lewis para a substância está representada 
ao lado. 
 
d) A ligação que ocorreu entre o átomo X e Y foi do tipo iônica, uma vez que o átomo 
Y apresenta a menor energia de ionização (maior tendência a doar elétrons) e o átomo X 
apresenta alta afinidade eletrônica (maior tendência a receber elétrons). 
 
e) Fórmula Empírica ou Molecular: YX. Na fórmula empírica ou molecular de uma substância 
iônica sempre, inicialmente, deve-se escrever o átomo que fornece elétrons, portanto o 
cátion, seguido do átomo que recebe elétrons, portanto o ânion. Assim, a representação 
designa o par cátion / ânion de uma substância iônica. 
 
12) A ligação iônica ocorre entre um átomo que apresenta baixa energia de ionização 
(maior tendência a doar elétrons) e um átomo que apresenta alta afinidade eletrônica 
(maior tendência a receber elétrons). Portanto, em uma ligação iônica ocorre a transferência 
de elétrons do átomo de menor energia de ionização para o átomo de maior afinidade 
eletrônica. 
Na ligação covalente não ocorre a transferência de elétrons, mas o compartilhamento de 
pares de elétrons, uma vez que os átomos envolvidos nessa ligação apresentam tendências 
semelhantes. Na ligação covalente normal cada elétron é proveniente de um dos átomos 
envolvidos na ligação enquanto que na ligação covalente coordenada o par de elétrons é 
proveniente de apenas um dos átomos envolvidos na ligação. 
 
13) a) CH4 (gás metano) 
 b) CO2 (dióxido de carbono) 
 c) NCl3 (tricloreto de nitrogênio) 
 d) NH3 (amônia) 
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 e) PCl3 (tricloreto de fósforo) 
 f) HBr (brometo de hidrogênio) 
 g) CCl4 (tetracloreto de carbono) 
 
14) a) Na2S (sulfeto de sódio) 
 b) CaO (óxido de cálcio) 
 c) AlBr3 (brometo de alumínio) 
 d) MgS (sulfeto de magnésio) 
 e) KI (iodeto de potássio) 
 f) KF (fluoreto de potássio) 
 g) LiCl (cloreto e lítio) 
 
15) a) KH (hidreto de potássio) 
 b) CaH2 (hidreto de cálcio) 
 c) MgH2 (hidreto de magnésio) 
 d) AlH3 (hidreto de alumínio) 
 
16) a) FeBr2 (brometo de ferro II) 
 b) Fe2O3 (óxido de ferro III) 
 c) NiS (sulfeto de níquel II) 
 d) Cu3N2 (nitreto de cobre II) 
 e) FeF2 (fluoreto de ferro II) 
 f) FeCl2 (cloreto de ferro II) 
 g) MnO (óxido de magnésio II) 
 h) AuCl3 (cloreto de ouro III) 
 i) AlN (nitreto de alumínio) 
 j) PbO (óxido de chumbo II)