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QFL0137 – Química Geral e Inorgânica / Farmácia Noturno 2012 Primeira Lista de Exercícios Constantes Físicas: h= 6,63x10-34 J.s; c= 3x108 m/s 1) Dê a configuração eletrônica dos seguintes elementos (mostre a disposição dos elétrons nos últimos dois subníveis, com o auxílio de diagrama de caixas): a) Cl(17) b) Fe(26) c) Zn(30) d) Mn(25) e) Cr(24) 2) Observando a tabela periódica, descreva como ocorre o aumento das seguintes propriedades (aumenta de cima para baixo ou de baixo para cima): a) Raio iônico b) Energia de ionização c) Eletronegatividade d) Afinidade eletrônica e) Carga nuclear efetiva 3) Escreva a estrutura de Lewis para cada uma das moléculas abaixo: a) H2O b) N2 c) CO3 2- d) PF5 e) BH3 f) CO2 g) XeF4 h) SO3 2- i) SeF6 j) IF4 + k) ICl4 - l) CH4 m) IO3 - n) NH3 o) NH4 + p) PCl3 q) IO4 - r) PO4 3- s) AlCl3 t) SF6 u) ClO3 - v) AsO4 3- w) ICl2 - x) PCl4 - y) CH3 4) De acordo com as estruturas de Lewis do exercício acima, desenhe e descreva a geometria de cada espécie. 5) A luz verde tem comprimento de onda de aproximadamente 5x102 nm. Calcule a energia em Joules de um fóton e de um mol de fótons de luz verde. 6) Compare a energia de um mol de fótons de luz verde, do exercício anterior, com a energia de um mol de fótons de raios X, com comprimento de onda 2,36 nm. Qual tem maior energia? Qual a razão entre essas energias? 7) Para cada um dos compostos, diga se as ligações são iônicas ou covalentes. Se covalente, indique a direção do momento de dipolo utilizando uma seta. (Eletronegatividades: Ca= 1,0; F= 4,0; Na= 0,9; H= 2,2; Cl= 3,2; Si= 1,9; I= 2,7; B= 2,0) a) CaF2 b) NaH c) FCl d) SiH4 e) NaI f) BH3 8) Esboce os desenhos dos orbitais atômicos s, p, d e f. Coloque os eixos x, y e z. 9) Calcule o comprimento de onda (em nm) descrito por uma pessoa de 70 kg que realiza uma caminhada com velocidade de 6 km/h. Agora faça o mesmo cálculo para um elétron de massa 9,11x10-31 kg que possui a mesma velocidade. Comparando os comprimentos de onda encontrados, o que é possível concluir? 10) O íon de hidrogênio molecular H2 +, pode ser detectado espectroscopicamente. Escreva a configuração eletrônica do íon em termos de orbitais moleculares. Qual a ordem de ligação do íon? Qual ligação H-H é mais forte, em H2 ou H2 +? 11) Dê a configuração eletrônica para os íons Li2 + e Li2 - em termos de orbital molecular. Compare a ordem de ligação Li-Li nestes íons e em Li2. 12) Escreva a estrutura de Lewis para o NF3. Quais são as geometrias levando em conta os pares eletrônicos? E a geometria molecular? Qual é a hibridização do átomo de nitrogênio? Quais são os orbitais em N e F que se sobrepõem para formar as ligações? 13) Especifique a geometria do par eletrônico e a geometria molecular para cada espécie listada abaixo. Descreva a hibridização dos orbitais para cada átomo grifado: a) BBr3 b) CO2 c) CSe 14) Dê a configuração eletrônica para os íons Li2 + e Li2 - em termos de orbital molecular. Compare a ordem de ligação Li-Li nestes íons e em Li2. 15) Mentol é um reagente utilizado na fabricação de sabões, perfumes e comidas. Ele está sempre presente na erva de hortelã. a) Quais são as hibridizações usadas nos átomos de carbono? b) A molécula é polar ou apolar? c) O anel de seis membros de carbono é planar ou não planar? Explique. 16) Qual a hibridização do átomo de carbono na seguinte molécula: Cl2CO? Dê uma descrição completa das ligações π e σ. 17) Qual das seguintes espécies é paramagnética? Qual o orbital molecular de maior energia (HOMO) ocupado em cada uma? Assuma que o diagrama de orbital molecular abaixo pode ser aplicado a estas espécies. a) NO b) OF- c) O2 2- d) Ne2 + e) CN 18) Para as espécies O2 e O2 2-, responda: a) Escreva a estrutura de Lewis para as duas espécies. b) Escreva a configuração a configuração eletrônica de orbitais moleculares para as duas espécies. Qual a ordem de ligação das duas espécies? c) Quais são as características magnéticas das duas espécies? 19) Suponha que você quer saber a variação de entalpia para formação de CH4 a partir de carbono sólido (como grafite) e gás hidrogênio: C(s) + 2H2(g) → CH4(g) ΔH=? A variação de entalpia para essa reação não pode ser medida em laboratório porque a reação é muito lenta. Nós podemos, entretanto, medir as variações de entalpia para o carbono, hidrogênio e metano. C(s) + O2(g) → CO2(g) ΔrH1° = -393,5 kJ/mol H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(l) ΔrH2° = -285,8 kJ/mol CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g) ΔrH3° = -890,3 kJ/mol Qual o ΔH de formação do metano? 20) A combustão do octano é representada pela equação termoquímica: (a) Calcule a massa de octano que deve ser queimada para produzir para produzir 12000 kJ de calor. (b) Qual a quantidade de calor liberada na queima de 20 litros de octano? Densidade do octano = 0,7 g.mL-1.
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