APROFUNDAMENTO – QUÍMICA – 2012 LISTA 5 – Hibridação, Geometria Molecular e Introdução a Orgânica. Questão 01) Assinale o que for correto. 01. No composto CaCO3, são encontradas ligações do tipo covalente e iônica. 02. Quanto maior a diferença na eletronegatividade entre os átomos participantes de uma ligação, maior a probabilidade dessa ligação ser do tipo iônica. 04. O BF3 possui geometria trigonal plana e apresenta hibridização tipo sp3. 08. O BeCl2 possui geometria linear e apresenta hibridização tipo sp. 16. Compostos sólidos formados por ligações iônicas são duros e quebradiços e possuem altos pontos de fusão. Questão 02) Assinale a alternativa correta. a) No PCl5, existem 5 ligações covalentes P-Cl e o fósforo apresenta hibridização tipo sp3d. b) O cloro-metano possui menor momento dipolar do que o tetracloreto de carbono. c) A ligação química formada entre um átomo da família IIA e um átomo da família VIIA é do tipo covalente. d) A ligação metálica não ocorre entre metais de famílias diferentes. e) A molécula de NF3 possui geometria plana triangular. Questão 03) Para a constituição de seres vivos, é necessária a formação de moléculas e ligações químicas, formadas entre os orbitais atômicos e/ou os orbitais híbridos. Associado aos orbitais descritos nesta questão, é correto afirmar: a) A hibridização não altera a forma dos orbitais. b) Cada orbital p comporta no máximo 2 elétrons. c) Todos os orbitais s possuem o mesmo tamanho e formato. d) A hibridização de orbitais só ocorre no átomo de carbono. e) Os orbitais sp3 formam moléculas planas. Questão 04) O elemento fósforo (Z=15) forma com o elemento cloro (Z=17) as moléculas de tricloreto de fósforo e de pentacloreto de fósforo. Sobre estes compostos podemos dizer que: a) O tricloreto de fósforo é uma molécula apolar, enquanto que o pentacloreto é polar. b) As ligações entre fósforo e cloro são todas do tipo c) O cloro, nestes compostos, apresenta 10 elétrons de valência. d) A hibridização do fósforo é a mesma, em ambos os compostos. e) Nenhum desses compostos apresenta geometria plana. Questão 05) Alterações na geometria molecular afetam diretamente a energia das reações e, conseqüentemente, o grau de espontaneidade destas. A observação de elevados valores de constante de equilíbrio para a formação do ânion monovalente hexafluoreto de fósforo, a partir da reação entre o composto pentafluoreto de fósforo e o ânion fluoreto, exemplifica a afirmação anterior. Assinale a alternativa que indica, corretamente, a mudança de hibridação experimentada pelo átomo de fósforo nessa reação: a) sp3d sp3d2 b) sp3d2 sp3d3 c) sp3 sp3d d) sp2 sp3 e) sp sp2 Questão 06) Sobre as moléculas NH3, BF3 e CH4, podemos afirmar que: 1. por se tratarem de moléculas heteroatômicas assimétricas, todas são polares. 2. a molécula BF3 deve ser plana, pois o elemento B apresenta uma hibridização do tipo sp2. 3. as moléculas NH3 e CH4 apresentam pontes de hidrogênio devido à presença de H em sua estrutura. Está(ão) correta(s) apenas: a) b) c) d) e) 1 2 3 1e3 2e3 c) d) Questão 07) Com base na estrutura eletrônica do átomo central, sugira os tipos de orbital híbrido envolvidos nas ligações de cada uma das seguintes moléculas: a) BF3 e CCl4; b) PCl5 e SF6. Questão 08) Assinale o que for correto. 01. No diamante e no grafite, as ligações químicas predominantes são do tipo molecular e iônica, respectivamente. 02. No estado sólido, um composto molecular apresenta baixa condutividade térmica, quando comparado a compostos metálicos. 04. Uma molécula covalente de fórmula A2B, cujo átomo central B possui 1 par de elétrons livres, apresentará geometria molecular do tipo angular; porém, se o átomo B perder o par de elétrons, a geometria do íon A2B2+ deverá ser do tipo linear. 08. Considerando que as moléculas de H2O e H2S tenham o mesmo ângulo formado entre as ligações H-O-H e H-S-H, pode-se afirmar que a molécula H2O possui maior momento dipolar resultante. 16. Toda ligação iônica é polar, e toda ligação covalente é apolar. Questão 09) Para desenhar a estrutura molecular de BrF3, pelo modelo de repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência, é preciso escrever a estrutura de Lewis e, em seguida, identificar o número de pares de elétrons ligantes e não ligantes. A partir dessas informações, é correto afirmar: a) O átomo central de BrF3 possui três pares de elétrons não ligantes. b) A estrutura de Lewis para a molécula de BrF3 é representada pela fórmula F Br F F . e) Os pares de elétrons ligantes de BrF3 devem estar o mais próximo possível um do outro para diminuir a repulsão entre eles. Os pares de elétrons não ligantes devem formar, no máximo, um ângulo de 45º entre eles para que a repulsão seja mínima. A forma geométrica da molécula BrF3 é uma bipirâmide trigonal representada pela fórmula estrutural . Questão 10) Quando um vulcão entra em erupção com força explosiva suficiente, as cinzas vulcânicas, contendo dióxido de enxofre, podem atingir a estratosfera. Lá, fenômenos físico-químicos criam uma fina camada de partículas esbranquiçadas que, durante meses ou anos, circundam a Terra e refletem parte dos raios solares, impedindo que a radiação atinja o solo. Como resultado desse fenômeno, pode ocorrer um resfriamento do planeta. O dióxido de enxofre eliminado pelos vulcões a) é uma molécula apolar. b) é um óxido anfótero. c) forma uma base ao reagir com a água. d) possui duas ligações covalentes coordenadas em sua estrutura. e) apresenta geometria angular. Questão 11) Em virtude da natureza de suas ligações químicas e números de átomos presentes em suas estruturas, as moléculas podem apresentar diferentes arranjos espaciais, denominados de geometria. Nesse contexto, para as moléculas de amônia, metano, dióxido de carbono e água, determine: a) a geometria espacial de cada molécula; b) quais devem ser classificadas como polares e apolares. Questão 12) Assinale o que for correto. 01. De acordo com Thomson, os átomos eram semelhantes a bolas de bilhar. Mais tarde, também na tentativa de elucidar o átomo, Rutherford descobriu a radioatividade. 02. Um elétron identificado com os números quânticos principal e magnético iguais a 4 e 1, respectivamente, pode ser um dos elétrons de valência do cálcio. 04. Quando dois orbitais atômicos p se aproximam paralelamente, tem-se a formação de uma ligação (pi) ou de um orbital molecular do tipo (pi). 08. O sódio possui maior caráter metálico do que o césio. 16. A hibridização na molécula de BF3 é do tipo sp2 e sua geometria é trigonal plana. Questão 13) Considere a estrutura das moléculas hipotéticas abaixo. A sua análise permite concluir que Y X Y Y Y A Y Y Y Y B Questão 16) “Química Orgânica é o ramo da Química que estuda os compostos do carbono”. A maioria dos seus compostos são importantes em nossas vidas, destacando o álcool comum, a gasolina, o ácido acético, as proteínas e as vitaminas. Assinale a alternativa que mostra a característica correta do átomo de carbono. a) X X Questão 15) A teoria da repulsão dos pares eletrônicos sustenta: ao redor do átomo central, pares eletrônicos ligantes e não ligantes se repelem, tendendo a ficar tão afastados quanto possível. De acordo com essa teoria, quais estruturas podem ser previstas para as moléculas de SF6, PCl5, CH4, respectivamente? a) tetraédrica, bipirâmide trigonal e octaédrica b) octaédrica, bipirâmide trigonal e tetraédrica c) bipirâmide trigonal, tetraédrica e tetraédrica d) tetraédrica, tetraédrica e octaédrica e) octaédrica, tetraédrica e bipirâmide trigonal Y C a) C apresenta o maior ângulo XYX dentre as moléculas. b) X apresentará hibridização sp3 se o mesmo for um não metal com número quântico principal igual a 2. c) sendo Y mais eletronegativo do que X, todas as moléculas são polares. d) as moléculas A, B e C apresentam, respectivamente, geometria angular, piramidal e tetraédrica. Questão 14) Em relação à geometria das moléculas de água, amônia, metano e etino, assinale a alternativa CORRETA: a) H2O, angular; NH3, piramidal; CH4, tetraédrica; C2H2, quadrática plana. b) H2O, angular; NH3, trigonal plana; CH4, quadrática plana; C2H2, linear. c) H2O, linear; NH3, trigonal plana; CH4, tetraédrica; C2H2, linear. d) H2O, angular; NH3, piramidal; CH4, tetraédrica; C2H2, linear. b) c) d) Forma ligação tripla, e nesta situação o carbono é do tipo sp3. O carbono é tetravalente somente nos hidrocarbonetos. Apresenta capacidade de formar cadeias longas, variadas e estáveis. Liga-se a várias classes de elementos químicos, com exceção da classe dos calcogênios. Questão 17) Por volta de 1858 e 1861, os químicos Friedrich August Kekulé, Archebald Scott Couper e Alexander M. Butlerov lançaram três postulados que constituem as bases fundamentais da química orgânica. A partir dos estudos das propriedades dos compostos de carbono, pode-se diferenciar claramente essa classe de compostos dos demais considerados inorgânicos. Com base nas principais diferenças existentes entre química orgânica e química inorgânica, identifique a única propriedade que corresponde aos compostos orgânicos em condições normais. a) Ausência de isomeria. b) Ponto de fusão alto. c) Composição elementar básica de enxofre e silício. d) Excelente resistência ao calor. e) Baixa solubilidade em água. Questão 18) Analise o composto representado na figura abaixo. H3C CH3 CH CH3 CH2 CH2 CH c) 2 – 3 – 1 – 4 – 5. d) 2 – 1 – 5 – 4 – 3. e) 4 – 1 – 5 – 3 – 2. CH3 CH2 CH C CH3 CH2 CH2 CH3 CH3 Assinale a alternativa correta em relação ao composto. a) Este composto representa um alcano de cadeia linear. b) Este composto possui apenas três carbonos terciários. c) Este composto possui quatro insaturações. d) Neste composto encontra-se apenas um carbono assimétrico. e) Este composto é representando pela forma molecular C16H32. Questão 19) Determine a nomenclatura das moléculas abaixo e numere a coluna da direita de acordo com a coluna da esquerda. 1. TEXTO: 1 - Comum à questão: 20 O ácido fosfórico é um composto de grande aplicação, utilizado na indústria de fertilizantes, de bebidas, de detergentes, farmacêutica, entre outras. A sua estrutura química é representada na figura. O H P O H O O H O processo industrial da produção de ácido fosfórico consiste na reação da fluorapatita, Ca5(PO4)3F, com ácido sulfúrico e água, obtendo como subproduto o CaSO4.2H2O e o HF. Questão 20) No ácido fosfórico, o número de oxidação do fósforo e a geometria molecular resultante da disposição dos átomos de oxigênio ao redor do átomo de fósforo são, respectivamente, a) b) c) d) e) +5 e tetraédrica. +5 e piramidal. +5 e trigonal. +4 e tetraédrica. +4 e piramidal. 2. 3. 4. 5. ( ( ( ( ( ) ) ) ) ) 2,3-dimetil-butano. 2-pentino. 2-etil-1-buteno. 1,5-octadieno. 2-etil-3-metil-1-penteno. Assinale a alternativa que apresenta a seqüência correta da coluna da direita, de cima para baixo. a) 4 – 1 – 2 – 3 – 5. b) 1 – 5 – 3 – 2 – 4. GABARITO: 1) Gab: 27 2) Gab: A 3) Gab: B 4) Gab: E 5) Gab: A 6) Gab: B 7) Gab: a) sp2 e sp3 b) sp3d e sp3d2 8) Gab: 14 9) Gab: E 10) Gab: E 11) Gab: a) Amônia (piramidal), metano (tetraédrica), dióxido de carbono (linear) e água (angular). b) Polares (amônia e água), Apolares (metano e dióxido de carbono) 12) Gab: 20 13) Gab: B 14) Gab: D 15) Gab: B 16) Gab: C 17) Gab: E 18) Gab: B 19) Gab: A 20) Gab: A