Exercicios 01 IAM respostas

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Exercicios do teste 01 IAM 
 
1) Em que consiste a Teoria de Ligação de Valência? Em que difere esta teoria do 
conceito de Lewis de ligação química? 
 R: A TLV é uma teoria quanto-mecânica para explicar a formação de ligações 
químicas. Ela se baseia na sobreposição de orbitais atômicos dos átomos ligantes. 
Ela difere do conceito de Lewis por considerar a deslocalização e natureza 
quântica dos elétrons, trabalhando com orbitais ao invés de elétrons pontuais com 
localização definida. 
 
2) Quais orbitais atômicos no átomo de enxofre estão envolvidos nos orbitais 
híbridos que contam para as ligações no SF6? 
 
 
3) A molécula de brometo de iodo, IBr, é um composto inter-halogênio. Suponha 
que os orbitais moleculares de IBr sejam iguais à molécula diatômica 
homonuclear F2. (a) Quais orbitais atômicos de valência de I e Br são usados para 
construir os orbitais moleculares de IBr? (b) Qual é a ordem de ligação da 
molécula de IBr? (c) Para a molécula de IBr, quantos elétrons ocupam o orbital 
molecular antiligante de mais alta energia? 
 
(a) Os orbitais usados para I serão 5s2 e 5p5, enquanto que para o Bromo serão os 
4s2 e 4p5. Para ambos os casos são os orbitais de valência. 
(b) Como há 6 elétrons ligantes e 4 antiligantes, a ordem será de 1. 
(c) Nenhum 
 
4) Determine a ordem de ligação da molécula de oxigênio (O2), do íon superóxido 
O2
─ e do íon peróxido O2
2─. Preveja a força e os comprimentos relativos de ligação 
dessas espécies. 
A ordem de ligação é determinada pela relação: 
OL = ½ (nº de elétrons nos orbitais ligantes – nº de elétrons nos orbitais antiligantes) 
No caso das espécies diatômicas que envolvem o oxigênio, o diagrama de níveis de 
energia (elétrons de valência) seria o seguinte: 
 
 
O = 1s2 2s2 2p4 
a) O2 
OL = ½ (8-4) = 2 
b) O2
─ 
OL = ½ (8-5) = 1,5 
c) O2
2─ 
OL = ½ (8-6) = 1,0 
 
Quanto maior a ordem de ligação, menor será o comprimento de ligação e 
consequentemente mais intensa será a força dessas ligações. 
Força das ligações - O2 > O2
─ > O2
2─ 
Comprimento das ligações - O2
2─ > O2
─ > O2 
 
5) A distância cloro-oxigênio em ClO4- é de 144 pm. O que você conclui com relação 
às estruturas de ligação de valência deste íon? 
Uma vez que o comprimento da ligação Cl-O estimado a partir de dados disponíveis 
é de 165 pm (somar o raio covalente do oxigênio e do cloro), esta ligação (no ClO4
-) 
deve ter um considerável caráter de dupla ligação. 
 
6) O momento de dipolo do HBr é de 2,60.10-30 C.m e o espaçamento interatômico 
é de 141 pm. Qual é a percentagem de caráter iônico no HBr? 
Pode usar a equação apresentada no material de TOM. 
A porcentagem é de 11,5% 
 
%CI={1-e^[-0,25(Xa-Xb)^2]}*100 
XH (eletronegatividade do hidrogênio)= 2.1 
XBr (eletronegatividade do bromo)= 2.8 
Portanto, o caráter iônico será 11,5% 
 
Inicialmente se determina o momento de dipolo teórico do HBr: 
µteórico = Q x d = 1,6 x 10
-19 * 141 x 10-12 = 22,56 x 10-30 C.m 
A porcentagem de caráter iônico no Hbr se dá a partir da divisão do momento de dipolo 
experimental pelo momento de dipolo teórico: 
iônico % = µexperimental/µteórico = 2,60 * 10
-30 / 22,56 * 10-30 = 11,52% 
 
7) Explique a observação de que o comprimento de ligação na molécula de N2+ é 2 
pm maior que na molécula de N2, enquanto o comprimento de ligação na molécula 
de NO+ é 9 pm menor que na molécula de NO. 
 N2 - O.L. = ½(6-0)=3,0 
N2
+ - O.L. = ½(5-0)=2,5 
 NO - O.L. = ½(10-5)=2,5 
NO+ - O.L. = ½(10-4)=3,0 
 
 
8) Preveja o comprimento e a força de ligação relativa para: C-N, C=N e C≡N. 
Aqui seria necessário colocar a ordem de ligação ou poderia colocar uma justificativa 
direto, observando as ligações. Se for pelas estruturas apresentadas, a justificativa 
seria o seguinte: 
Com relação ao comprimento da ligação a ordem seria: C-N > C=N > C≡N 
Ligações múltiplas são mais curtas do que as simples, porque os elétrons de ligação 
adicionais atraem os núcleos mais fortemente e os aproximam. 
Força da ligação: C-N < C=N < C≡N 
Quanto menor o comprimento, mais forte será a ligação.