ExercicioLigações Químicas Interatômicas

Ligações Químicas Interatômicas
Parte I
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
A energia que cada alimento possui será gradativamente
liberada e utilizada pelo corpo para a realização de várias
funções, como digestão, respiração, prática de exercícios...
Imagine que um aluno de uma Etec consumiu em seu
almoço 4 colheres de sopa de arroz com feijão; salada com
3 folhas de alface e meio tomate, temperada com meia
colher de sopa de azeite, meia colher de sopa de vinagre e
uma pitada de sal; 1 copo de suco natural de abacaxi; 1
coxa de frango e, quando saiu da mesa, não resistiu aos
brigadeiros, que sua irmã trouxe da festa de uma
amiguinha, comendo 2 de sobremesa.
Tabela de Calorias dos Alimentos
Alimento
Arroz com feijão
Alface
Tomate
Azeite de oliva
Vinagre
Sal branco refinado
Suco de abacaxi natural
Coxa de frango
Brigadeiro
Quantidade
2 colheres de sopa (40g)
2 folhas (20g)
1 unidade (100g)
1 colher de sopa (10g)
1 colher de sopa (15g)
1 colher de chá (6g)
1 copo de 240 ml
1 unidade (100g)
1 unidade (30g)
04) A geometria molecular do BrF5 é representada por uma
forma geométrica classificada como poliedro convexo
regular.
08) A relação de Euler V - A + F = 2 (onde V = número de
vértices, A = número de arestas, F = número de faces) é
válida para a figura geométrica formada pela molécula
de SF6.
16) Na figura geométrica formada pela molécula de
metano, não existe paralelismo entre duas arestas
quaisquer no espaço, enquanto que para a figura
geométrica formada pela molécula SF6 existe.
3. (Uerj 2014) Um nanotubo é uma estrutura cilíndrica
microscópica formada apenas por átomos de carbono com
2
hibridação sp .
O esquema abaixo representa um corte lateral de um
nanotubo. Cada esfera corresponde ao núcleo de um
átomo e cada traço a uma ligação entre carbonos. Não
estão indicadas no esquema as ligações do tipo pi.
kcal
75
4
20
90
3
0
100
144
96
(http://www.faac.unesp.br/pesquisa/nos/bom_apetite/tab
elas/cal_ali.htm Acesso em: 02.08.2011. Adaptado)
1. (G1 - cps 2012) Sobre os alimentos ingeridos pelo aluno,
é correto afirmar que
a) o tomate é um legume.
b) o vinagre apresenta caráter básico.
c) o azeite de oliva é uma fonte de proteína.
d) o principal componente do sal de cozinha é o cloreto de
sódio.
e) os alimentos liberam energia para nosso organismo em
processo endotérmico.
2. (Uem 2012) Assinale o que for correto.
01) Considerando que a distância entre dois átomos de
hidrogênio é diferente da distância entre um átomo de
nitrogênio e um átomo de hidrogênio, pode-se afirmar
que a geometria molecular da molécula de amônia é
representada por uma forma geométrica classificada
como poliedro convexo regular.
02) A geometria molecular do PCl5 é representada por uma
forma geométrica classificada como poliedro convexo
não regular.
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O número de ligações duplas realizadas por átomo em um
nanotubo corresponde a:
a) 1
b) 2
c) 3
d) 4
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
Utilize as informações a seguir para responder à(s)
seguinte(s) questão(ões)
O ciclo do nitrogênio é extremamente importante para os
seres vivos. Esse elemento faz parte de diversos compostos
orgânicos, como proteínas e ácidos nucleicos. Na tabela, há
exemplos de formas químicas do nitrogênio incorporadas
por alguns seres vivos.
Página 1
Composto nitrogenado
orgânico
inorgânico
amônia ( NH3 )
Seres vivos
Plantas
nitrato ( NO3− )
aminoácidos
bactérias
amônia ( NH3 )
nitrato ( NO3− )
nitrito ( NO2− )
animais
-
08) Sais formados entre metais alcalinos e halogênios
apresentarão, para ambos os íons, uma camada de
2 6
+
valência do tipo s p , exceto o Li .
16) A quantidade de energia envolvida na segunda
ionização do sódio é de valor aproximadamente igual
ao envolvido na primeira ionização.
7. (G1 - utfpr 2013) Um átomo de um determinado
elemento químico possui a seguinte configuração
eletrônica:
2 – 8 – 8 – 2.
4. (Uerj 2014) O nitrato, íon de geometria trigonal plana,
serve como fonte de nitrogênio para as bactérias. Observe
as seguintes fórmulas estruturais:
A fórmula que corresponde ao íon nitrato está identificada
pelo seguinte número:
a) I
b) II
c) III
d) IV
5. (Ufrn 2013) O etino (C2H2), conhecido como acetileno, é
bastante usado em solda de metais. Quando obtido na
indústria, pode apresentar impurezas como o sulfeto de
hidrogênio (H2S), molécula de geometria angular. Se o gás
acetileno contiver essa impureza, pode ser purificado
fazendo-o passar através de
a) éter metílico (CH3OCH3), pois o H2S é dissolvido, e o
etino, pelo fato de ser formado por moléculas polares,
não se dissolve nele.
b) tetracloreto de carbono líquido ( CCℓ 4 ) , pois o H2S é
dissolvido, e o etino, pelo fato de ser formado por
moléculas apolares, não se dissolve nele.
c) água líquida (H2O), pois o H2S é dissolvido, e o etino, pelo
fato de ser formado por moléculas apolares, não se
dissolve nela.
d) pentano (C5H12), pois o H2S é dissolvido, e o etino, pelo
fato de ser formado por moléculas polares e apolares,
não se dissolve nele.
6. (Uem 2013) Tendo como base a reação química entre o
+
átomo de sódio e o átomo de cloro para formar os íons Na
e Cℓ – , assinale a(s) alternativa(s) correta(s).
01) Supondo que o raio atômico do sódio seja X e o raio
atômico do cloro seja Y, a distância da ligação química
+
entre Na e Cℓ – no cloreto de sódio será
obrigatoriamente X+Y.
02) O átomo de sódio é maior do que o átomo de cloro, no
entanto o íon sódio é menor do que o íon cloro.
04) A regra do octeto é respeitada nos íons sódio e cloro do
NaCℓ, mas não é respeitada para o boro no BF3.
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Este átomo:
a) pertence ao grupo dos gases nobres.
b) pode receber dois elétrons e ficar estável.
c) pode formar cátion bivalente.
d) pode formar ânion monovalente e ficar estável.
e) pode ser um ametal gasoso.
8. (Ita 2013) Os átomos A e B do segundo período da tabela
periódica têm configurações eletrônicas da camada de
2
3
2
5
valência
representadas
por
ns np
e
ns np ,
respectivamente. Com base nessas informações, são feitas
as seguintes afirmações para as espécies gasosas no estado
fundamental:
I. O átomo A deve ter maior energia de ionização que o
átomo B.
II. A distância da ligação entre os átomos na molécula A2
deve ser menor do que aquela na molécula B2.
III. A energia de ionização do elétron no orbital 1s do átomo
A deve ser maior do que aquela do elétron no orbital 1s
do átomo de hidrogênio.
IV. A energia de ligação dos átomos na molécula B2 deve ser
menor do que aquela dos átomos na molécula de
hidrogênio (H2).
Das afirmações acima está(ão) CORRETA(S) apenas
a) I, II e IV.
b) I e III.
c) II e III.
d) III e IV.
e) IV.
9. (G1 - ifsp 2013) A ligação química entre dois átomos de
nitrogênio ( Z = 7 ) é representada corretamente pela
fórmula estrutural
a) N+N− .
b) N3 +N3− .
c) N − N.
d) N = N.
e) N ≡ N.
10. (Ufrn 2013) No ano de 2012, completam-se 50 anos da
perda da “nobreza” dos chamados gases nobres, a qual
ocorreu em 1962, quando o químico inglês Neil Bartlett
conseguiu sintetizar o Xe[PtF6] ao fazer reagir o Xenônio
Página 2
com um poderoso agente oxidante, como o hexafluoreto
de platina PtF6.
Considere as seguintes afirmações sobre o composto
acima.
I. Nesse composto, o xenônio está ligado a um íon fluoreto
e a um íon nitrato.
II. Nesse composto, o xenônio tem geometria linear; e o
nitrogênio tem geometria trigonal plana.
III. Nesse composto, o xenônio tem estado de oxidação
zero.
Esses gases eram chamados assim, pois, na época de sua
descoberta, foram julgados como sendo não reativos, ou
inertes, permanecendo “imaculados”.
A explicação para a não reatividade dos gases nobres se
fundamentava
a) na regra do dueto, segundo a qual a configuração de dois
elétrons no último nível confere estabilidade aos
átomos.
b) na regra do octeto, segundo a qual a configuração de
oito elétrons no penúltimo nível confere estabilidade aos
átomos.
c) na regra do octeto, segundo a qual a configuração de
oito elétrons no último nível confere estabilidade aos
átomos.
d) na regra do dueto, segundo a qual a configuração de dois
elétrons no penúltimo nível confere estabilidade aos
átomos.
11. (G1 - ifsp 2013) Todos os tipos de ligações químicas
resultam do seguinte:
a) combinação de átomos de elementos químicos
diferentes.
b) compartilhamento de elétrons das eletrosferas dos
átomos.
c) interações elétricas entre núcleos e eletrosferas dos
átomos.
d) transferência de elétrons e prótons de um átomo a
outro.
e) combinação de prótons dos núcleos de átomos
diferentes.
12. (Ufrgs 2013) Por muito tempo, acreditou-se que os
gases nobres seriam incapazes de formar compostos
químicos. Entretanto, atualmente, sabe-se que, sob
determinadas condições, é possível reagir um gás nobre,
como o xenônio, e formar, por exemplo, o composto cuja
síntese e caracterização foi descrita em 2010 e cuja
estrutura está mostrada abaixo.
Quais estão corretas?
a) Apenas I.
b) Apenas II.
c) Apenas III.
d) Apenas I e II.
e) Apenas II e III.
13. (Uem 2013) Utilizando o modelo de repulsão dos pares
eletrônicos da camada de valência (VSEPR), assinale a(s)
alternativa(s) que apresenta(m) uma correta descrição da
geometria e da polaridade das moléculas.
01) Amônia: piramidal, polar.
02) Trióxido de enxofre: trigonal plana, apolar.
04) Dióxido de carbono: angular, apolar.
08) Cloreto de metila: piramidal, polar.
16) Ácido cianídrico: linear, polar.
14. (Ime 2013) Dadas as reações:
PCℓ 3 + 3H2O → H3PO3 + 3HCℓ
PCℓ 5 + 4H2O → H3PO4 + 5HCℓ
Assinale a afirmativa correta:
a) As reações podem ser classificadas como reações de
deslocamento ou troca simples.
b) O fósforo sofre oxidação em ambas as reações.
c) O ácido fosforoso é um triácido formado por ligações
covalentes.
2–
d) Os ânions fosfato e fosfito (HPO3 ) possuem geometria
tetraédrica.
e) O pentacloreto de fósforo gasoso é um composto iônico.
15. (G1 - cftmg 2013) No Laboratório de Química, um
professor disponibilizou as seguintes substâncias:
I.
II.
III.
IV.
O3
NaI
KNO3
NH3
V.
VI.
VII.
VIII.
Ca(OH)2
HCN
CO2
Li2O
Os compostos formados somente por ligações iônicas são
a) I e VII.
b) II e VIII.
c) III e V.
d) IV e VI.
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16. (Uel 2013) A tecnologia Touch Screen possibilita acesso
à Internet com um toque ou um deslizar sobre a tela.
Dentre as tecnologias conhecidas, cita-se a tela capacitiva
sensível ao toque, constituída, por exemplo, de um painel
de vidro ou plástico revestido com camadas internas de
uma mistura de óxidos condutores (In2O3) e (SnO2). Ao
tocarmos o vidro com o dedo, há descarga do capacitor
(retirada ou doação de elétrons da superfície), sendo
detectada a posição do toque. Atualmente, pesquisas visam
projetar telas flexíveis, resistentes e finíssimas fazendo uso
de grafeno, material com alta condutividade elétrica
composto por átomos de carbono densamente alinhados.
Cada um deles liga-se a três outros átomos de carbono em
uma rede com forma de colmeia de abelhas (hexagonal), de
um átomo de espessura.
Com relação a essa descrição, considere as afirmativas a
seguir.
I. O grafeno é uma substância inorgânica e possui
3
hibridação sp .
II. O grafeno possui elétrons livres na ligação pi ( π )
2
deslocalizada, devido à hibridação sp , conferindo
caráter condutor ao grafeno.
III. Os números de oxidação do índio e do estanho são,
respectivamente, +3 e +4.
IV. No grafite, que é uma forma alotrópica do grafeno, a
rede está disposta em camadas unidas por forças de
Van der Waals.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente as afirmativas I e II são corretas.
b) Somente as afirmativas I e IV são corretas.
c) Somente as afirmativas III e IV são corretas.
d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas.
e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas.
17. (Ufsm 2013) No acampamento dos escoteiros, para a
conservação da carne bovina, é aconselhada a utilização de
um tempero com sal, vinagre e alho, com a finalidade de
desidratar, mudar o pH e espantar insetos,
respectivamente.
Observe:
Em relação aos compostos NaCℓ, ácido acético (presente
no vinagre) e alicina (composto responsável pelo odor
característico do alho), analise as afirmativas:
I. O NaCℓ é um composto iônico, que tem como
característica formar um retículo cristalino.
II. O carbono assinalado no ácido acético tem geometria
tetraédrica.
III. O enxofre assinalado na alicina não obedece à regra do
octeto.
Está(ão) correta(s)
a) apenas I.
b) apenas I e II.
c) apenas I e III.
d) apenas II e III.
e) I, II e III.
18. (G1 - cftmg 2013) Considere o conjunto de substâncias
químicas:
BeH2, BF3, H2O, NH3 e CH4.
O número de substâncias com geometria trigonal plana é
igual a
a) 0.
b) 1.
c) 2.
d) 3.
19. (Uerj 2013) O dióxido de zircônio se assemelha ao
diamante, uma forma alotrópica do carbono, podendo
substituí-lo na confecção de joias de baixo custo.
Escreva a fórmula química do dióxido de zircônio,
classifique o tipo de ligação interatômica dessa substância e
nomeie um dos outros alótropos do carbono.
20. (Ufpe 2013) As interações intermoleculares são muito
importantes para as propriedades de várias substâncias.
Analise as seguintes comparações, entre a molécula de
água, H2O, e de sulfeto de hidrogênio, H2S. (Dados: 1H, 8O,
16S).
( ) As moléculas H2O e H2S têm geometrias semelhantes.
( ) A molécula H2O é polar e a H2S é apolar, uma vez que
a ligação H–O é polar, e a ligação H–S é apolar.
(
) Entre moléculas H2O, as ligações de hidrogênio são
mais fracas que entre moléculas H2S.
(
) As interações dipolo-dipolo entre moléculas H2S são
mais intensas que entre moléculas H2O, por causa do
maior número atômico do enxofre.
(
) Em ambas as moléculas, os átomos centrais
apresentam dois pares de elétrons não ligantes.
21. (Ufrgs 2013) Na coluna da esquerda, abaixo, estão
listados cinco pares de substâncias, em que a primeira
substância de cada par apresenta ponto de ebulição mais
elevado do que o da segunda substância, nas mesmas
condições de pressão. Na coluna da direita, encontra-se o
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fator mais significativo que justificaria o ponto de ebulição
mais elevado para a primeira substância do par.
Associe corretamente a coluna da direita à da esquerda.
1. CCℓ 4 e CH4
2. CHCℓ 3 e CO2
3. NaCℓ e HCℓ
4. H2O e H2S
(
) intensidade das ligações de
hidrogênio
( ) massa molecular mais elevada
(
) estabelecimento de ligação
iônica
( ) polaridade da molécula
5. SO2 e CO2
A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de
cima para baixo, é
a) 2 – 4 – 1 – 3.
b) 2 – 4 – 3 – 5.
c) 3 – 5 – 4 – 1.
d) 4 – 1 – 3 – 5.
e) 4 – 5 – 1 – 3.
Parte II: como cai na UFJF
1. (Ufjf 2012) Há duas características que podem definir se
uma molécula é ou não polar: a diferença de
eletronegatividade entre os átomos ligados e a geometria
da molécula. Com base nessas informações, assinale a
alternativa INCORRETA.
a) A geometria das moléculas de oxigênio e ozônio é linear,
as ligações são apolares e as moléculas são apolares.
b) A geometria da molécula da água é angular, as ligações
entre os átomos são polares e a molécula é polar.
c) A geometria da molécula de tetracloreto de carbono é
tetraédrica, as ligações entre os átomos são polares e a
molécula é apolar.
d) A geometria da molécula do gás carbônico é linear, as
ligações entre os átomos são polares e a molécula é
apolar.
e) A geometria da molécula de diclorometano é tetraédrica,
as ligações entre os átomos são polares e a molécula é
polar.
2. (Ufjf 2007) Na vasta camada de água salgada que cobre
a maior parte do planeta, estão contidos praticamente
97,2% da água da Terra. A lista de substâncias químicas
presentes na água do mar é muito longa; alguns dos sais
que se encontram em maior concentração são: cloreto de
sódio, cloreto de magnésio, sulfato de magnésio, sulfato de
cálcio, cloreto de potássio, brometo de potássio, carbonato
de cálcio.
menor potencial de ionização? Escreva a distribuição
eletrônica desse elemento.
d) A reação a seguir representa o equilíbrio entre CaCO3 e
HCO3 , mediado pela quantidade de CO2 dissolvido na
água. Os corais, encontrados em mares e oceanos,
possuem na sua constituição CaCO3. Sabe-se que, em
águas frias, a quantidade de CO2 é maior do que em
águas quentes. De acordo com o Princípio de Le
Chatelier, onde se espera encontrar uma maior
quantidade de corais, em regiões de mares frios ou
quentes? Justifique.
CaCO3(s) + CO2(g) + H2O(ℓ)
+2
-
Ca (aq) + 2 HCO3 (aq)
e) Devido ao alto teor de sal, a água do mar é imprópria
para consumo humano e para a maioria dos usos. Qual
seria o processo de separação mais apropriado para que
a água do mar pudesse ser consumida? Por quê?
3. (Ufjf 2006) O biodiesel é produzido a partir de óleos
vegetais, novos ou usados, ou de gorduras animais, através
do processo de transesterificação (ou alcoólise). A reação a
seguir representa a transformação de uma gordura em uma
mistura de glicerina e um componente do biodiesel.
3
a) Quantos átomos de carbono com hibridização sp possui
a molécula de glicerina e qual a fórmula molecular do
componente do biodiesel representado na figura?
b) Qual a função química orgânica presente em ambas as
moléculas de gordura e biodiesel? Qual a massa molar
do componente do biodiesel representado na figura?
c) A hidrólise da molécula do componente do biodiesel
apresentado, em presença de NaOH, irá gerar um
composto utilizado na limpeza. Qual a fórmula estrutural
desta substância?
d) Dê a fórmula estrutural de um isômero plano funcional
do componente do biodiesel dado na figura.
4. (Ufjf 2006) Foram encontrados, em um laboratório, três
frascos A, B e C, contendo soluções incolores e sem rótulos.
O responsável pelo laboratório realizou alguns testes para
reconhecimento das soluções, cujos resultados estão na
tabela a seguir:
a) Escreva a fórmula molecular do cloreto de magnésio e a
fórmula de Lewis para o ânion sulfato.
b) Qual o tipo de ligação presente no cloreto de sódio? Por
que esse sal é bastante solúvel em água?
c) Considerando os átomos neutros correspondentes aos
cátions citados no texto acima, qual deles apresenta o
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liberação do chamado "cloro ativo" - Cℓ2(g), que é formado
a partir da decomposição dos hipocloritos e cloretos
constituintes da solução. A equação a seguir representa
esta decomposição:
NaCℓO(aq) + NaCℓ(aq) + H2SO4(aq) →
→ Na2SO4(aq) + H2O(ℓ) + Cℓ2(g)
a) Escreva os nomes das substâncias presentes nos frascos
A, B e C.
b) Escreva a fórmula molecular da substância A e a fórmula
eletrônica do ânion da substância C.
c) Com a retirada de uma molécula de água da fórmula
molecular da substância no frasco C, quais seriam o
nome, fórmula molecular e função química da substância
obtida?
d) Escreva a distribuição eletrônica para o cátion presente
no frasco B. Qual é o tipo de ligação característica que
este cátion forma?
e) O frasco A contém uma substância orgânica. Escreva a
equação da reação química entre esta substância e o
etanol, colocando as fórmulas estruturais dos materiais
de partida e da substância orgânica formada.
5. (Ufjf 2006) Misturaram-se, em 3 provetas, água e
tetracloreto de carbono. Na primeira, nada foi adicionado
e, após agitação, observou-se a separação da mistura em
duas fases incolores, sendo a superior de água. Na segunda,
foi adicionado sulfato de cobre, de coloração azul e, após
agitação, uma das fases tornou-se azul. Na terceira, foi
adicionado bromo (Br2) e uma das fases tornou-se
alaranjada, após agitação.
Leia, com atenção, as afirmativas que se seguem:
Com base nas informações apresentadas, responda aos
itens a seguir:
a) Dentre os produtos da reação mostrada, indique as
substâncias que são iônica(s), covalente(s) polar(es) e
covalente(s) apolar(es).
b) Quais são os 4 números quânticos do elétron
desemparelhado do halogênio mencionado, considerando
o átomo neutro, no seu estado fundamental?
c) Escreva as semirreações de oxidação-redução do sistema
e indique o elemento químico que sofre oxidação e o que
sofre redução.
I. A densidade do tetracloreto de carbono é menor do que a
da água.
II. A coloração azul ficou na fase superior e a alaranjada na
fase inferior.
III. O sulfato de cobre é iônico e, portanto, ficou na fase
aquosa.
IV. O bromo se dissolve em água, porque sua molécula é
polar.
Com base no experimento apresentado e nas afirmativas
anteriores, assinale a alternativa CORRETA:
a) I e IV estão corretas.
b) III e IV estão corretas.
c) II e III estão corretas.
d) I, II e III estão corretas.
e) I, III e IV estão corretas.
6. (Ufjf 2002)
Os alvejantes, utilizados para o
branqueamento de tecidos e para a limpeza em geral, são
soluções constituídas principalmente por hipoclorito de
sódio. O efeito descorante dos alvejantes é causado pela
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