Exercicios_resolvidos_Capitulo_1_solomons

1 E xer c íc i o s Res o l v ido s So lom o n s 7 ª e d. Ca p ít u l o 1 1. 1 a) d) g) b) e) h) c) f) i) 1. 2 a) c) e) b) d) f) 1. 3 a) c) e) b) d) f) 2 1. 4 a) b) e c) Co m o as d u as estr u t u ras d e r esson ân ci a são e qu ival en tes, cad a u m a t erá i gu a l con t r i bu i ção ao h í brido . A s l i gações C - O deve r ão port an t o p ossu ir i gu al di st ân cia e cada át omo de oxi gên i o deve r á possu ir 0,5 carga n egat i va. 1. 5 a) Em se u estado f u n dam ental os e lé t ron s de valê n cia do carbon o podem ser di spostos co m o most r ado n a f i gu ra ab ai xo: O s orbi t a is p são d esi gn ados como 2px , 2py¸ e 2pz pa r a in di car su as respectivas orien tações a o l on g o dos eixos x , y e z. A di reção dos elé t ron s desempar el h ados n os orbi t ai s 2px e 2py são arbitr arias. A fo r m ação de l i gaçõe s co val en tes do m etan o a pa r t i r de át o m os i n d ivi d uai s requ er qu e o át o m o de ca r bon o sobrepon h a se u s orbi t a is con t en do u m el étr o n com o orbital 1s dos át o m os de h i drogên i o (qu e tam bém co n têm u m el étr on ). S e o átom o de carbon o n o estado f u n da m ental é co m bi n a do com doi s át omos de h i drogên i o, o resu l tado será a f orm ação de du as l i gações carbon o - h i drogên i o e el as deverão est ar perpen di cu l arm e nt e en t r e si . A f orm açã o da mol écu l a h i potét i ca de C H 2 a part i r do át o m o de ca r bon o n a e st a do f u n damental: b) U m átom o de car bon o em est ado exci t ado pode com bi n a r com q u atr o á t o m os de h i drogên i o como n a f i gu ra ab ai xo: 3 A prom oção d e u m el ét ron a p ar t i r d o orbital 2s par a o or bi t al 2pz requ e r en e r gi a. E ssa en e r gi a g ast a po de s er con seg u i da a part i r da en e r gi a l ib er ada qu an do a s du as l i gações co val en tes a di cio n ai s são f o r madas. N ão h á du vi da q u e i sso é verdade, mas r esol ve ape n as u m probl em a. O ou tr o probl em a qu e n ã o pode resol vi do u sa n do o át omo de car bon o n o est ado exci tado co mo b ase p ara o m odel o para o met an o são probl em as dos ân gu l os de li g ação car bon o -h i drogên i o e a a paren t e eq u i val ên ci a de t odas a s qu atr o l i gaçõe s carbon o -h i drogên i o. T rês dos h i drogên i os sobrepõem seu s orbitai s com tr ê s orbitais p do carbon o, deverão n e sse model o e st ar a ân g u l os de 90º u m com ou t ro. O q u art o h i drogên i o, sobr epõ em seu or bi tal 1s com o orbital 2s do carbon o e deve possu i r en t ão al gu m ou tr o ân gu l o, provavel m en t e o mai s l on ge das ou tr as l i ga ções. B asi camen te n esse model o de met an o com o carbon o n a estado exci t ado n os dá u m carbon o qu e é t e t raval en t e m a s el e n ã o é t et raédrico e pr odu z u m a est ru t u ra para o met a n o n a qu al u ma l i gação carbon o -h i drogên i o di f ere das ou tr a s tr ês. 1. 6 a) H C C CH 2 H H CH 3 n ão p ossu i i somer i sm o cis -t ran s c) H C C CH 3 H CH 3 n ão p ossu i i somer i sm o cis -t ran s b) C H 3 C C CH 3 H H tran s H C C CH 3 C H 3 H cis d) H C C H CH 2 Cl CH 3 H C C Cl CH 2 H CH 3 Z E n ão p ossu i i somer i sm o cis -t ran s, 4 1. 7 A est r u t u ra qu a dr ática p la n a do co m posto C H 2 Cl 2 possu i d oi s i sômeros: en q u a nt o qu e su a est ru tu ra t etr a édrica n ão ap r esen t a isômeros 1. 8 a) Há qu a t ro pares de el ét r on s l i gan tes ao r edo r do át omo cen t ral . A geo m etr i a é t etr aé drica. e) H á tr ês pares de el ét r on s l i gan tes. A geomet ria é tr i gon al pl an a . b) H á doi s pares de el ét ron s a o redor do át omo cen tr al . A g eomet ri a é li n e ar f) H á qu atr o pares d e el ét ron s l i gan t es ao r edo r do át omo cen tr a l. A geo m etr i a é t etr aé dr i ca. c) H á qu at ro p ar es de el ét ron s l i gan t es ao r edo r do át omo cen tr a l . A geomet ria é t etr aé drica. g) H á qu at ro p ar es d e el ét ron s l i gan t es ao r edo r do át omo cen tr a l. A geo m etr i a é t etr aé dr i ca. d) H á doi s par es de el ét ron s l i gan t es e n ã o l i gan tes. A geom etr i a é an gu l ar h) H á t rês pares de elé t ron s li ga n tes e u m n ão l i gan te ao redor do át omo cen t ral. E a 5 geomet ria é p i r âmide tr an g u l ar. 1. 9 a) b) c) 1. 10 1. 11 a) b) c) 6 d) e) f) g) h) 1. 12 ( a) e (d) são i sômeros con stitu ci on a i s com f órm u l a C 5 H 12 ( b) e (e) são i sômeros con stitu ci on a i s com f órm u l a C 5 H 12 O (c) e (f ) são i sômeros con stitu ci o nai s com f órm u l a C 6 H 12 1. 13 a) C C C C C C Cl O H H H H H H H H H H H b) C C C C C C C C C O H H H H H H H H H H H H H H H H H H 7 c) C C C C C C C C H H H H H H H H H H H H 1. 15 a) Na + possu i con f i g ur ação el e t rôn i ca: 1s 2 2s 2 2p 6 do Ne. b) Cl - possu i co n f i g ur ação e le t rôn i ca : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 do Ar. c) F + possu i con f i guração el etr ô n i ca: 1s 2 2s 2 2p 5 qu e n ão corr espo n de a de u m gás n ob r e. d) H - possu i co n f i guração e le t rôn i ca: 1s 2 d o H e. e) Ca + 2 possu i co n f i guração el etr ôn i ca : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 do A r. f) S 2- possu i con f i guração el e t rôn i ca : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 do A r. g) O 2- p ossu i con f i gu ração el e t rôn i ca : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 do Ar. h) Br + possu i con f i g u ração el et rôn i ca : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 4 qu e n ã o corr e spon d e a de u m gá s n ob r e. 1. 16 a) c) b) d) 1. 17 a) c) 8 b) d) 1. 18 a) ( C H 3 ) 2 CHCH 2 OH c) C H CH 2 CH 2 C H b) ( C H 3 ) 2 CHCO CH( CH 3 ) 2 d) (CH 3 ) 2 CHCH 2 CH 2 OH 1. 19 a) C 4 H 10 O c) C 4 H 6 b) C 7 H 14 O d) C 5 H 12 O 1. 20 a) Di f e r en tes co m postos n ão i somér i cos i) D i f eren tes compostos n ão isomér i cos b) I sômer os con st i t u ci on ai s j) Mesm o composto c) M esmo compost o k) I sômer os con stitu ci on ai s d) M esmo compost o l) D i f eren tes compostos n ão isoméricos e) Mesm o composto m) M esmo compost o f) I sômer os con stitu ci on ais n) Mesm o compost o g) D i f eren t es compost os n ão i somér i cos o) Mesm o compost o h) M esmo compost o p) I sômer os con stit u ci onai s 1. 21 a) O d) OH O b) e) c) OH f) O 9 1. 22 a) N H H H H H H H H H H H c) NCC H H H H H H H H H H H b) N H H H H H d) O H H H H H H H H 1. 23 1. 24 1. 26 C H H H a) Ca r ga fo r mal 4 \u2013 (6/ 2 + 0 ) = +1 b) C arga + c) sp 2 10 1. 27 C H H H a) Ca r ga fo r mal 4 \u2013 (6/ 2 + 2) = - 1 b) C arga - c) Pi râm i de t rigo n al d) sp 3 1. 28 C H H H a) Ca r ga fo r mal 4 \u2013 (6/ 2 + 1) = 0 b) Se m C arga c) sp 2 1. 29 a) e b ) c) Co m o as du as estr u tu r as de r esson ân ci a são eq u i val en t es, el as po ssu em as mesma con tr i bu i ção ao h íbr i d o e port an to as li g ações deve m possu i r o m e sm o tam a n h o. d) Si m. N ós con si deram os o átom o cen t ral con ten t o doi s gr u p os e u m par el ét ron s n ão l i gan tes. 1. 30 As est ru t u ras A e C são equ i va le n t es e port an to, possu em i gu ai s con t ribu i ções para o h íbr i do. A s l ig ações do h íbr i d o, port a n t o, p ossu em o m esmo compr i m en t o.

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