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1 Questão 01 HF; HCl; HBr e HI Ordem crescente de ponto de ebulição: HCl < HBr < HI < HF Na vertical da tabela periódica a eletronegatividade dos elementos aumenta de baixo para cima e o raio atômico aumenta de cima para baixo. A massa molecular aumenta no mesmo sentindo do raio atômico. Assim, do conjunto de elementos apresentado na questão o flúor é o elemento mais eletronegativo, influenciando muito no ponto de ebulição do composto por formar pontes de hidrogênio. Desta forma, o ponto de ebulição do HF é sempre superior ao conjunto aqui apresentado, mesmo tendo menor massa. Já entre o HCl; HBr e HI a massa molecular e o tamanho da molécula passa a influenciar mais na temperatura de ebulição. O composto de maior massa molecular é o HI, depois o HBr e por ultimo o HCl. Assim, o composto com maior ponto de ebulição segue a ordem das massas moleculares porque o átomo de Cl, Br e I não formam ponte de hidrogênio. Questão 02 He; Ne; Ar; Kr; e Xe He < Ne < Ar < Kr < Xe A temperatura de ebulição segue a ordem das massas moleculares. Compostos com maior massa molecular serão maiores e poderão realizar mais interações dipolo-dipolo instantâneo. Questão 03 NH3; HF e H2O NH3 < HF < H2O Os elementos N, O e F são os elementos mais eletronegativos, nesta ordem de eletronegatividade, N < O < F. Todos esses elementos fazem ponte de hidrogênio. Apesar do flúor ser mais eletronegativo do que o oxigênio, a molécula de água tem ponto de ebulição maior do que o HF, porque existem duas ligações O - H na molécula de água, contra apenas uma ligação H-F no ácido fluorídrico. Por ultimo, temos a amônia com a menor eletronegatividade e menor massa. Mesmo sua massa sendo próxima da molécula de água o momento dipolo na molécula de água é maior, influenciando para uma maior temperatura de ebulição, o mesmo ocorre com o HF. 2 Questão 04 III < I < II < < O elemento II terá a maior temperatura de ebulição por ter maior massa molecular, consequentemente seu momento dipolo instantâneo será maior. Os elementos I e III têm a mesma massa molecular logo não podemos basear nossa escolha usando a massa molecular. No entanto, pode-se observar que o elemento III é mais ramificado, gerando uma molécula mais compacta, com menos áreas superficial para realizar interações intermoleculares, assim a molécula III terá o menor ponto de ebulição. Questão 05 Nos sólidos covalentes não há formação de moléculas, mas sim de macromoléculas, que possuem uma quantidade muito grande de átomos, como é o caso do diamante e do grafite. A forma como esses átomos estão ligados influenciam nas suas propriedades macroscópias. Já as propriedades dos sólidos moleculares vão depender da polaridade e da massa das moléculas. Moléculas apolares com massa molecular reduzida tendem a formar compostos gasosos. À medida que a massa molecular aumenta, os compostos apolares se tornam líquidos e, com massas moleculares ainda maiores, tornam-se sólidos. E aquelas moléculas mais polaares são sólidos a temperaturas mais altas, mesmo tendo peso molecular baixo, como por exemplo, a água com PF em 273 K. Assim, devido os sólidos covalentes ser uma macromolécula (rede covalente), eles tendem a ser mais duros e com ponto de fusão maiores, que sólidos moleculares. Questão 06 Porque nos sólidos iônicos, a grande diferença de eletronegatividade entre os elementos envolvidos leva ao modelo dos íons, positivos e negativos, alternados na estrutura do composto. Esta interação é forte o suficiente para organizar o sólido em uma estrutura cristalina formando um sólido duro. O fato de ser quebradiço é que quando um tensão é aplicada nesse sólido, ocorre um 3 alinhamento de cargas iguais regando uma força repulsiva e desfazendo a interação íon-íon. Questão 07 A força de ligação nos metais aumenta de acordo com o número de elétrons ocupantes da parte ligante da banda de valência do metal. O sódio apresenta apenas 1 elétron por átomo, já o ferro apresenta 8 elétrons de valência por átomo, sendo a maioria deles ocupantes da parte ligante da banda de valência. Questão 08 a) Ec = (m x v 2)/2 Volume (V) = 1 L Considerando massa específica da água ρ = 1 kg/L Massa específica ρ = m/V assim temos, 1 kg/L = m/ 1L longo m = 1 kg; v = 10 m/s Ec = (1 x 10 2)/2 Ec = 50 J b) Resolvendo por regra de três 4,18 J 1 cal 50 J x x = 11,96 cal 4 c) A água durante a queda d'água em uma cachoeira possui energia potencial Ep = m x g x H. Após a queda d'água a energia potencial se converte em energia cinética Ec = (m x v 2)/2 que provoca a correnteza. Questão 09 Q = 10000 kJ ou 10000000 J a) ΔHfus = 334 kJ/kg Q = m x ΔHfus 10000 = m x 334,4 m = 29,94 kg b) V = 100 L To = 20 ºC Considerando massa específica da água ρ = 1 kg/L Massa específica ρ = m/V assim temos, 1 kg/L = m/ 100L longo m = 100 kg ou 100000 g; cp = 4,18 J/(g.ºC) Q = m x cp x (Tf - To) 10000000 = 100000 x 4,18 x (Tf - 20) 23,92 = Tf - 20 Tf = 43,92 ºC Questão 10 a) q = + 156 kJ (absorve calor da vizinhança) w = -39 kJ (Realiza trabalho sobre a vizinhança) ΔU = q + w ΔU = + 156 - 39 ΔU = + 117 kJ Endotérmico 5 b) q = -4,35 kJ w = +874 J ΔU = q + w ΔU = -4359 + 874 ΔU = -3476 J Exotérmico c) q = - 875 kJ (perde calor para a vizinhança) w = + 875 kJ (Recebe trabalho da vizinhança) ΔU = q + w ΔU = -875 + 875 ΔU = 0 Exotérmica
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