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UNIVERSIDADE CATÓLICA DO SALVADOR INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS DISCIPLINA QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL Avaliação de Química inorgânica 20/04/2021 Discente: Amanda Carmo. 1) Explique por que os raios atômicos dos elementos do subnível D quase não sofrem variação de seus tamanhos em um mesmo período. Resp.: Ao longo do período, os elétrons de valência encontram-se em orbitas na mesma camada. O aumento da carga nuclear efetiva nos períodos torna os átomos mais compactados. Nos elementos do subnível d, o decaimento do raio atômico à medida que o número atômico aumenta não é tão grande, isso se dá pela intervenção das séries nos elementos de transição. Há o acréscimo de elétrons na segunda camada mais externa, e não na camada de valência, logo, esses elétrons farão o efeito blindagem. Os elétrons entre o núcleo e a camada de valência protegem parcialmente os elétrons da camada de valência da força exercida pelo núcleo, e esse efeito protetor reduz a carga nuclear efetiva. 2) Elementos de um mesmo grupo do bloco p não apresentam uma regularidade das propriedades físicas tão intensas quanto os elementos que pertencem a um mesmo grupo do bloco s. Justifique essa informação. Resp.: Porque todos os elementos do bloco s possuem apenas um elétron na camada de valência, fazendo com que suas propriedades físicas e químicas sejam semelhantes. 3) Explique o fato do composto LiCl ter energia de rede maior que CsCl e o fato de Li+ apresentar condutividade inferior ao Cs+. Resp.: O lítio e o cloro possuem tamanhos parecidos, fazendo com que sua interação interatômica seja maior do que com o césio. Pelo fato do íon Li+ ser pequeno e possuir poder polarizante maior, fazendo a solvatação, fica mais pesado, o que impede sua mobilidade, por isso o Li+ apresenta condutividade inferior. 4) Explique como o ácido clorídrico reage com o zinco, entretanto não reage com o cobre (baseado nos potenciais de redução). H+/H2 E0 = 0 r Zn+2/Zn E0 = -0,76V Cu+2/Cu Eo = 0,34V Resp.: Porque íon cobre possui maior potencial de redução do que o íon zinco, logo, o íon sofre redução. 5) A afinidade eletrônica do berílio tem valor positivo ao passo que a afinidade eletrônica do lítio tem valor negativa. Justifique essa afirmativa. Resp.: Isso se dá pelo fato do lítio possuir maior facilidade de liberar um elétron. O lítio tem menor energia de ionização e seu raio é maior do que o do berílio, e isso faz com que a energia de ionização do lítio seja negativa enquanto a do berílio é positiva. 6) O sódio é uma substância altamente maleável, enquanto o cloreto de sódio não é. Explique essa diferença nas propriedades. Resp: Isso acontece por causa do tipo de ligações das substâncias. A ligação do cloreto de sódio é do tipo iônica, muito forte, por isso sua dureza. Devido as atrações mútuas entre as cargas, os átomos ocupam posições definidas e resistente as forças aplicadas. Uma vez que a força aplicada é maior do que a da atração entre os íons, ele se rompe, por causa desorganização na estrutura e as cargas iguais se repelem. Por isso ele quebra, e não é maleável. Já a ligação do sódio metálico é do tipo metálica. Os elétrons presentes na camada de valência dos átomos do metal são deslocalizados, fazendo com que o átomo se torne um cátion, e esses elétrons passam a rodear os cátions, formando um “mar de elétrons”. A ligação metálica é fraca em comparação a ligação do cloreto de sódio e cede à força exercida sobre o metal, apenas deslocando as posições dos elétrons, mas não rompendo a ligação. 7) É possível observar, na tabela, uma diminuição de energia de ionização do boro para o alumínio, assim como um aumento crescente da primeira para quarta energia de ionização para um mesmo elemento químico, entretanto a quarta energia apresenta um aumento muito grande em relação às outras energias. Explique esses fenômenos. B Al ΔH(1ªE.I.) (kJ.mol-1) 800 577 ΔH(2ªE.I.) (kJ.mol-1) 2400 1.817 ΔH(3ªE.I.) (kJ.mol-1) 3600 2.745 ΔH(4ªE.I.) (kJ.mol-1) 25.000 11.580 B 2s2 2p1 Al 3s2 3p1 Resp: O boro possui um raio atômico maior do que o alumínio e a energia de ionização aumenta à medida que o raio atômico diminui, porque quanto menor for o tamanho do átomo, maior será a atração dos elétrons na eletrosfera pelos prótons no núcleo, tornando mais difícil de se retirar o elétron. O primeiro elétron retirado é aquele que se encontra mais distante do núcleo do átomo. A distância facilita a transferência porque, quanto mais distante do núcleo, que é positivo, menos energia será necessária para que o elétron seja retirado dele. Portanto, os elétrons seguintes precisarão de mais energia, logo, a primeira energia de ionização é menor que a segunda, a segunda é menor do que a terceira e assim sucessivamente. 8) Explique por que Tl e In tem tendência em formar íons com estado de oxidação +1 e os demais elementos de grupo 13 tem tendência em formar íons com estado de oxidação +3. Resp: Isso se dá ao efeito do par inerte, que é uma tendência dos elementos mais pesados (dos grupos 13 ao 17, a partir do terceiro período) em formarem íons com carga 2 unidades a menos que a esperada pelo grupo. Pode estar associada à baixa blindagem dos elétrons d e f, e a penetrabilidade maior dos orbitais s em relação aos orbitais p, como consequência a energia do orbital s será menor do que a do orbital p. 9) Explique por que os elementos do alcalinos são mais solúveis que os alcalinos terrosos. Resp: Porque os íons dos metais alcalinos possuem cargas menores e tamanhos maiores. Fora isso, os metais alcalinos apresentam entalpias de redes cristalinas menores e entalpias de solução mais exotérmicas.