QUÍMICA GERAL E EXPERIMENTAL IA resolução desta lista

QUÍMICA GERAL E EXPERIMENTAL I
A resolução desta lista de exercícios requer consultas à Tabela Periódica dos elementos
1) Quais as três partículas fundamentais que constituem os átomos? Quais as respectivas cargas elétricas?
Quais, entre elas, constituem o núcleo do átomo? Qual das três tem a menos massa?
2) Defina a “unidade de massa atômica (u.m.a.)”
3) O lítio tem dois isótopos estáveis: 6Li e 7Li. Um deles tem a abundância de 92,5% e o outro, a de 7,5%.
Sabendo que a massa atômica do Lítio é 6,941, qual é o mais abundante?
4) O que estava incorreto na concepção original de Mendeleev sobre a tabela periódica? Qual é a “lei da
periodicidade química” moderna e como ela se relaciona com as idéias de Mendeleev ?
5) O que é Grupo ou Família na Tabela Periódica ? O que é Período ?
6) Dê o número de massa de cada um dos seguintes átomos: (a) sódio com 12 nêutrons, (b) titânio com 26
nêutrons, (c) germânio com 40 nêutrons, (d) ferro com 30 nêutrons, (e) amerício com 148 nêutrons e (f)
tungstênio com 110 nêutrons.
7) Dê o símbolo completo de cada um dos seguintes átomos: (a) potássio com 20 nêutrons, (b) argônio
com 21 nêutrons, (c) cobalto com 33 nêutrons, (d) nitrogênio com 8 nêutrons, (e) zinco com 34 nêutrons e
(f) xenônio com 75 nêutrons.
8) Quantos elétrons, prótons e nêutrons existem no átomo de 24Mg, 119Sn, 224Pu, 13C, 63Cu e 205Bi ?
9) O cobalto tem três isótopos radioativos que se usam em investigações médicas. Os átomos desses
isótopos têm 30, 31 e 33 nêutrons respectivamente. Dê o símbolo de cada um desses isótopos.
10) Determine a massa atômica do Lítio, dados:
6
Li, massa = 6,015121 u.m.a.; abundância percentual = 7,50%
7
Li, massa = 7,016003 u.m.a.; abundância percentual = 92,50%
11) Determine a massa atômica do Magnésio, dados:
24
Mg, massa = 23,985042 u.m.a.; abundância percentual = 78,99%
25
Mg, massa = 24,98537 u.m.a.; abundância percentual = 10,00%
26
Mg, massa = 25,982593 u.m.a; abundância percentual = 11,01%
12) O Gálio tem dois isótopos naturais, 69Ga e 71Ga, com as massas iguais a 68,9257 u.m.a. e 70,9249
u.m.a., respectivamente. Calcule a abundância percentual destes isótopos de Gálio, sabendo que sua
massa atômica é 69,694 u.m.a.
13) O cobre tem dois isótopos estáveis, 63Cu e 65Cu, com massas iguais a 62,939598 u.m.a. e 64,927793
u.m.a., respectivamente. Calcule a abundância percentual destes isótopos do cobre.
14) O estrôncio tem quatro isótopos estáveis. O estrôncio 84 tem uma baixa abundância natural, mas o
86
Sr, o 87Sr e o 88Sr são razoavelmente abundantes. Qual deles é o mais abundante ?
15) Se a distâncias interatômicas no Br2 e no Cl2 forem de 228 pm e de 200 pm, respectivamente, qual
será estimativamente a distância entre os átomos no BrCl ?
16) Organize os seguintes elementos na ordem dos raios crescentes:
Série I: Al, B, C, K, e Na.
Série II: Ca, Rb, P, Ge e Sr.
17) Diga, em cada par seguinte, o átomo ou o íon que tem maior raio:
(a) Cl ou Cl- (b) Al ou O, (c) In ou I, (d) Cs ou Rb, (e) O2- ou O e (f) Br ou As
18) Ordene os seguintes átomos na seqüência de energias de ionização crescentes:
Série I: F, Al, P e Mg
Série II: Li, K, C e N
Série III: Si, K, As e Ca
19) Compare os elementos B, Al, C e Si
(a) Qual tem o caráter mais metálico ?
(b) Qual tem o raio atômico maior ?
(c) Qual tem afinidade ao elétron mais positiva ?
(d) Coloque os três elementos B, Al e C na ordem crescente da primeira energia de ionização.
20) Organize na ordem crescente dos raios: Ne, O2-, N3- e F21) Qual dos elementos deve ter a maior diferença entre a primeira e a segunda energias de ionização: Si,
Na, P ou Mg ? E entre a segunda e a terceira energias de ionização ?
22) Explique a razão de os tamanhos dos átomos se modificarem quando se percorre um período da tabela
periódica. Explique como a energia de ionização dos átomos se altera e qual a razão desta mudança
quando se desce num grupo da tabela periódica.
23) Diga quais dos seguintes compostos são iônicos e quais são covalentes: KI, MgS, CS2 e P4O10
24) Qual dos compostos seguintes não é provável de existir: CaCl2 ou CaCl4 ? Justifique.
25) Quais dos seguintes compostos ou íons não tem um octeto de elétrons envolvendo o átomo central:
SeF4, SiF4, BF4-, BrF4- e XeF4 ?
26) Dê a ordem das ligações no acetileno, H-C≡C-H, e no fosgênio, Cl2CO.
27) Qual é a ordem média da ligação C-O no íon formiato (HCO2-) ?
28) Ordene as seguintes ligações na ordem crescente de seus comprimentos:
C-O, C-F, C-N, C-C e C-B.
29) Qual a relação entre ordem de ligação, comprimento de ligação e energia de ligação numa seqüência
de ligações semelhantes, como, por exemplo, ligações carbono-nitrogênio?
30) Descreva as tendências da eletronegatividade na tabela periódica.
31) Use o princípio da eletroneutralidade para excluir uma possível estrutura do CO2.
32) Dê as estruturas de Lewis das seguintes moléculas ou íons:
(a) NF3, (b) ClO3-, (c) HOBr, (d) SO32-, (e) CS2, (f) BF4-, (g) NO2-, (h) Cl2SO, (i) CHCl2F, (j) CH3CO2H e
(k) CH3SiCl3.
33) Mostre todas as estruturas de ressonância possíveis de cada molécula ou íon:
(a) NO3-, (b)HNO3, (c) N2O, (d) SO2, (e)NO2- e (f) SCN34) Determine, em cada uma das moléculas ou íons seguintes, a carga formal em cada átomo:
(a)N2H4, (b) PO43-, (c) BH4-, (d) NH2OH, (e) SCO, (f) HCO2-, (g) O3, (h) HCO2H, (i) NO2+, (j) NO2-, (k)
NF3 e (l) HNO3.
35) Em cada par de ligações seguinte, mostre a que for mais polar e use uma seta para indicar a
polaridade de cada ligação:
(a) C-O e C-N, (b) P-Br e P-Cl, (c) B-O e B-S, (d) B-F e B-I
36) Determine em qual átomo se localiza a carga mais negativa nos seguintes ânions:
(a) BF4-, (b) BH4- , (c) OH- (d) CH3CO237) Determine em qual átomo se localiza a carga mais positive nos seguintes cátions:
(a) H3O+ , (b) NH4+, (c) NO2+ e (d) NF4+
38) Desenhe a estrutura de Lewis do íon cianeto, CN-. Em solução aquosa, este íon interage com o H+
formando o ácido. A fórmula do ácido deve ser escrita HCN ou CNH ?
39) Desenhe a estrutura de Lewis e descreva a geometria das seguintes moléculas:
(a) NH2Cl, (b) Cl2O, (c) SCN-, (d) HOF, (e) ClF2+, (f) SnCl3-, (g) PO43- e (h) CS2
40) Dê os valores aproximados dos ângulos das ligações mencionadas:
(a) O-S-O no SO2, (b) F-B-F no BF3 e (c) H-C-H e C-C≡N na acetonitrila:
41) Considere as seguintes moléculas:
(a) H2O, (b) NH3, (c) CO2, (d) ClF e (e) CCl4.
(i) Qual composto tem as ligações mais polares?
(ii) Que compostos da lista são apolares ?
(iii) Que átomo no ClF tem carga mais negativa ?
42) Qual o tipo de força intermolecular presente em cada caso seguinte. Ordene-os em ordem crescente de
intensidade da interação: (a) no metano líquido, CH4, (b) numa mistura de água e metanol, H2O e CH3OH
e (c) na solução aquosa de cloreto de lítio, LiCl
43) Que força (ou forças) intermolecular deve ser superada para: (a) fundir-se o gelo, (b) fundir-se o I2
sólido, (c) remover-se a água de hidratação do MnCl2.4H2O e (d) converter-se NH3 líquido em NH3 vapor
44) Quando o KCl se dissolve na água, que tipo de forças atrativas devem ser superadas na água líquida ?
Que tipo de forças atrativas são importantes na solução formada ?