ATV final química inorgânica

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Questão 1 (2,0)
Qual é a menor quantidade de energia que pode ser emitida por um elétron de um
átomo de hidrogênio, caindo de um estado excitado diretamente para o estado n = 3?
Qual é o número quântico n para o estado excitado? Os seres humanos podem
detectar visualmente os fótons emitidos neste processo? Justifique sua resposta.
Usando a equação de Balmer-Rydberg, percebe-se que quanto maior o salto menor
será o comprimento de onda. Como o eletron cairá para o estado n=3, então a série
buscada é a de 6 para 3 ( series de paschen)
O foton emitido não poderá ser observado por seres humanos pois está numa região
superior da luz visível. A faixa visível para humanos é de 400 a 700 nm, e o fóton está numa
região do IR.
Questão 2 (1,0)
A reação química entre o ClF3 e o AsF5 leva à formação do cátion ClF2+ e do ânion
AsF6-. Para cada uma das espécies envolvidas indique:
(a) A geometria molecular
ClF3: bipiramidal trigonal
AsF5: bipiramidal trigonal
ClF2+: tetraédrica
AsF6-: octaédrica
(b) A hibridização do átomo central
ClF3: sp3d
AsF6: sp3d2
ClF2+: sp3
AsF5: sp3d
Questão 3 (1,5)
Comente se as afirmativas abaixo são verdadeiras ou falsas. Explique, de maneira
clara e objetiva, sua resposta.
(a) Metanol tem um ponto de ebulição menos elevado do que a mercaptana metílica
(CH3SH).
FALSO. O met
anotiol tem PE inferior que o metanol pois não apresenta ligações de hidrogênio para lhe
conferir elevado PE.
(b) O nitrogênio molecular tem pontos de fusão e de ebulição ligeiramente menores
do que o monóxido de carbono.
VERDADEIRO. O N2 é uma molécula polar, enquanto que o CO é polar. as interações
intermoleculares presentes no N2 serão menos intensas que no CO
(c) Os pontos de ebulição dos gases nobres aumentam com o número atômico.
VERDADEIRO. A força atrativa aumenta com o tamanho do átomo como resultado do aumento
da polarizabilidade
Questão 4 (2,0)
Você tem disponível no laboratório uma solução aquosa de NaOH com concentração
de 109,2 g/L e densidade igual a 1,09 g/mL. No entanto, você precisa para o seu
experimento de 100 mL de uma solução de NaOH 0,25 mol/kg. Como você procederia
para preparar a solução de interesse a partir da solução disponível?
W = m1
M1.m2
0,25 = _ m1
40 x 1
m1 = 10 g do soluto em 1 kg de solvente ( água ). considerando que a água
tem densidade 1 g/ml, então temos 1 litro de solvente.
logo, a concentração comum da solução é: 10 g/L.
diluição para produzir 100 mL de uma solução de NaOH 10 g/L
Ci.Vi=Cii.Vii
109,2 x V = 100 x 10
v= 9,16 ml
Questão 5 (1,5)
Classifique cada uma das reações abaixo e identifique, quando for o caso, as
espécies ácidas, básicas, os agentes redutores e oxidantes, assim como, a variação
do número de oxidação.
-2 +1 0 0 +1 -2
(a) N2H4(g) + O2(g) → 2N2(g) + 2H2O(g) combustão
Ag. redutor Ag oxidante
+1 +5 -2 +1 -2 0 0
(b) 4KNO3(g) → 2K2O(s) + 2N2(g) + 5O2(g) decomposição
+6 -2 +1 -2 +1 +7 -2
(c) SO3(g) + 2H2O(g) → H2SO4(g) síntese
Ag. redutor Ag. oxidante
Questão 6 (1,5)
Responda às perguntas abaixo relacionadas a um composto químico de fórmula MX2:
(a) Sabendo-se que a distância internuclear para este composto é de 0,28 nm,
determine sua entalpia de rede. Dados: constante de Madelung = 1,74756 e expoente
de Born = 8.
Onde Z+ é a carga do cátion; Z- é a carga do ânion; e é carga elétrica (〖1,6.10〗^(-19) C);
N é o número de Avogrado (〖6,02.10〗^23); A é a constante de Madelung; N o expoente
de Born; ϵ_o a constante dielétrica no vácuo (〖8,85.10〗^(-12) C^2 J^(-1) m^(-1)) ; e r_oé o
raio iônico.
(b) Desenhe o ciclo de Born-Haber para este composto e calcule o valor da entalpia
padrão de formação do composto MX2. Dados: Hsublimação de M = 108 kJ/mol; H1EI
de M = 496
kJ/mol; H2EI de M = 4562 kJ/mol; HAE de X = -698 kJ/mol; Hdissociação de X = 242
kJ/mol.
(c) O que você poderia afirmar com base no valor obtido no item anterior?
O sal só se cristaliza se houver liberação de energia em sua formação. Para tal, a energia de
rede (Uo) exotérmica tem que ser maior que a soma dos outros fatores endotérmicos que
participam na formação de íons gasosos. Como pode-se perceber, ocorreu o contrário no
item anterior, logo, o composto iônico não é formado, ou forma uma rede cristalina
altamente instável.
Questão 7 (0,5)
A energia de ativação de uma reação química é igual a 80 kJ/mol. Sabendo-se que há
uma liberação de 230 kJ/mol durante o processo, esboce o perfil de energia para esse
processo indicando a energia de ativação e variação de entalpia no diagrama.