a) Explique por que os gases nobres têm esta tendência à baixa reatividade.

Transcrição

1 1. Considere as espécies químicas Br e KBr. Dados os números de elétrons na camada de valência, K=1 e Br=7, explique, justificando, o tipo de ligação que ocorre entre os átomos de a) Bromo, no Br ; b) potássio e bromo, no KBr. 2. "Não se fazem mais nobres como antigamente - pelo menos na Química." ("Folha de S. Paulo", ) As descobertas de compostos como o XePtF, em 1962, e o HArF, recentemente obtido, contrariam a crença comum de que elementos do grupo dos gases nobres da Tabela Periódica não reagem para formar moléculas. a) Explique por que os gases nobres têm esta tendência à baixa reatividade. b) Sabe-se que os menores elementos deste grupo (He e Ne) permanecem sendo os únicos gases nobres que não formam compostos, mesmo com o elemento mais eletronegativo, o flúor. Justifique este comportamento. 3. A tabela a seguir complementa as informações contidas no primeiro e segundo períodos da tabela periódica e mostra os raios atômicos, em picômetros, de alguns elementos: Note que, nas colunas verticais, os raios atômicos crescem de cima para baixo e, nas linhas horizontais, os raios atômicos crescem da direita para a esquerda. a) Explique por que o raio atômico do elemento sódio é maior do que o raio atômico do elemento cloro. b) Escreva a fórmula e o nome do sal composto pelos elementos lítio, carbono e oxigênio, sabendo que o carbono se encontra no seu mais alto grau de oxidação. 4. O quadro a seguir relaciona em ordem crescente os raios, em picômetros, dos íons correspondentes aos elementos do 2 e 3 períodos da tabela periódica pertencentes aos grupos 1A, 2A, 6A e 7A. Observe que os metais alcalinos formam íons 1, os alcalino-terrosos 2, os halogênios 1 e os calcogênios 2. a) Escreva a fórmula molecular e o nome da substância formada pelos elementos IV e VI. b) Identifique, com base nas diferenças de eletronegatividades, o tipo de ligação existente entre os átomos do composto formado pelos elementos III e VII. Justifique sua resposta.

2 TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO Nos motores de combustão interna, o sulfeto de hidrogênio, presente em combustíveis, é convertido no poluente atmosférico óxido de enxofre IV, como mostra sua equação de combustão abaixo. H S(g) + 3/2O (g) ë SO (g) + H O(Ø) O sulfeto de hidrogênio é extraído dos combustíveis por um solvente que possui baixa polaridade molecular e natureza ácido-básica oposta à sua. 5. As fórmulas eletrônicas do sulfeto de hidrogênio e do óxido de enxofre IV estão, respectivamente, representadas em: 6. O tingimento na cor azul de tecidos de algodão com o corante índigo, feito com o produto natural ou com o obtido sinteticamente, foi o responsável pelo sucesso do "jeans" em vários países. Observe a estrutura desse corante: Nessa substância, encontramos um número de ligações pi ( ) correspondente a: a) 3 b) 6 c) 9 d) O lanosterol é um intermediário na biossíntese do colesterol, um importante precursor de hormônios humanos e constituinte vital de membranas celulares. Os números de carbono terciários e quaternários com hibridização sp e o número de elétrons existentes na molécula do lanosterol são, respectivamente, a) 2, 4 e 2. b) 2, 4 e 4. c) 3, 3 e 2. d) 3, 4 e 2. e) 3, 4 e Dos átomos de ƒaø, é INCORRETO afirmar que: a) formam cátions trivalentes. b) ao se ligarem a átomos do elemento Y da família dos calcogênios, formam o composto AØ Yƒ. c) apresentam três elétrons na camada de valência.

3 d) apresentam três níveis de energia. e) pertencem à família dos halogênios. 9. Um átomo do elemento químico X perde dois elétrons para formar o cátion X, ficando com 36 elétrons e 50 nêutrons. Outro elemento Y apresenta, em seus átomos, 17 prótons e 19 nêutrons. Com base nestas informações, pode-se afirmar: 01. X tem A = Y tem A = X tem Z = Y tem Z = A ligação química entre X e Y é covalente. 32. A fórmula do composto formado entre X e Y é XY. 10. De acordo com Linus Pauling, uma substância é considerada iônica quando a diferença entre os valores das eletronegatividades de seus componentes é igual ou superior a 1,7. No entanto, por outros motivos, algumas substâncias não são iônicas mesmo obedecendo a esta regra. Analise as substâncias apresentadas a seguir. I - NaCØ II - HF III - Fe Oƒ IV - KƒN V - WOƒ Pode-se afirmar que NÃO são iônicas: a) a I e a II apenas. b) a I e a V apenas. c) a II e a IV apenas. d) a II e a V apenas. e) a III e a V apenas. 11. O átomo "A" pertence à família dos metais alcalinos terrosos da tabela periódica. O átomo "B" pertence à família dos halogênios da tabela periódica. O composto resultante da ligação entre os átomos "A" e "B" é a) um sal do tipo A B - iônico. b) um sal do tipo AB - iônico. c) uma base do tipo AB - molecular. d) um sal do tipo AB - molecular. e) uma base do tipo A B - iônico. 12. Na reação entre o metal alumínio (AØ) e solução concentrada de hidróxido de sódio há formação do íon AØ(OH) (ânion com uma carga negativa). Nessa reação cada átomo de alumínio a) ganha 1 elétron. b) perde 3 elétrons. c) ganha 3 elétrons. d) perde 4 elétrons. e) perde 5 elétrons.

4 13. A espécie química que apresenta um dos seus átomos com a representação estrutural mostrada na figura a seguir, é: [Números atômicos: H=1; C=6; N=7; O=8; S=16; CØ=17]. a) CH b) HCØOƒ c) (SO ) d) (NH ) e) HCN 14. Dentre as fórmulas estruturais dadas nas alternativas, relativas às substâncias H O, HNO e NaHS, a única correta é: Dados os números atômicos: H = 1, N = 7, O = 8, Na = 11 e S = Relativamente à fórmula estrutural acima, dados os números atômicos Ca=20, O=8 e S=16, é correto afirmar que: a) existem somente ligações covalentes normais. b) o oxigênio cede dois elétrons para o cálcio. c) o enxofre recebe dois elétrons do cálcio. d) o cálcio, no estado fundamental, apresenta seis elétrons na camada de valência. e) existem duas ligações iônicas, duas ligações covalentes normais e duas ligações dativas (ou covalentes coordenadas). 16. A estrutura que possui somente ligações covalentes normais é: a) K I b) O = O ë O c) H - O - CØ ë O d) Na O - H e) O = O 17. A solução alcoólica de I e KI é chamada de tintura de iodo. Os tipos de ligações que ocorrem no I e no KI são, respectivamente: Dados: K - família dos metais alcalinos, I - família dos halogênios a) covalente normal e covalente normal. b) iônica e covalente normal. c) covalente normal e iônica. d) iônica e iônica. e) covalente normal e covalente coordenada (dativa).

5 18. Observa-se que, exceto o hidrogênio, os outros elementos dos grupos IA a VIIIA da tabela periódica tendem a formar ligações químicas de modo a preencher oito elétrons na última camada. Esta é a regra do octeto. Mas, como toda regra tem exceção, assinale a opção que mostra somente moléculas que não obedecem a esta regra: Dados os números atômicos: B (Z=5); C (Z=6); O (Z=8); CØ (Z=17); F (Z=9); H (Z=1); Xe (Z=54) (I) BHƒ (II) CH (III) H O (IV) HCØ (V) XeF a) I, II e III. b) II, III e IV. c) IV e V. d) I e IV. e) I e V. 19. Considere as seguintes afirmativas: I - O flúor é um elemento mais eletronegativo que o cloro. II - O magnésio faz parte da família dos alcalinos terrosos. III - O raio atômico do sódio é menor que o raio atômico do alumínio. IV - Na molécula de CCØ, a ligação entre o átomo de carbono e os átomos de cloro são do tipo iônica. V - Uma ligação dupla é uma ligação covalente na qual dois átomos compartilham dois pares de elétrons. A opção que apresenta as afirmativas corretas é: a) II, III e V. b) I, IV e V. c) I, II e III. d) I e IV. e) I, II e V. 20. A maior aplicação industrial da hidrazina, N H, é a remoção de O de águas de caldeiras. A reação que representa este processo é N H (Ø) + O (g) Ï N (g) + 2H O (g) No que diz respeito às espécies químicas envolvidas no processo como reagentes e produtos, bem como aos elementos que as constituem, podemos afirmar que: a) o elemento N pertence ao grupo dos gases nobres. b) o elemento N pertence ao primeiro período da Tabela Periódica. c) o elemento H tem estrutura eletrônica 1s. d) todas as espécies químicas são substâncias compostas. e) a molécula de H apresenta geometria linear.

6 21. O mármore branco é constituído principalmente pelo mineral calcita, CaCOƒ. Nesse mineral, as ligações químicas são a) iônicas entre Ca e COƒ e covalentes nos íons COƒ. b) iônicas entre Ca e COƒ e metálicas nos íons Ca. c) iônicas entre todos os átomos. d) covalentes entre todos os átomos. e) metálicas entre todos os átomos. 22. Todas as afirmações em relação às ligações químicas estão corretas, EXCETO: a) não-metal + hidrogênio ë ligação covalente. b) não-metal + não-metal ë ligação covalente. c) substância que apresenta ligações iônicas e covalentes é classificada como covalente. d) metal + metal ë ligação metálica. e) metal + hidrogênio ë ligação iônica. 23. Numere a segunda coluna de acordo com a primeira, considerando os tipos de ligações para as espécies químicas. Substância 1. Ne 2. Fe 3. NHƒ 4. KF 5. O Ligação ( ) iônica ( ) covalente polar ( ) covalente apolar ( ) metálica ( ) van der Waals Assinale a associação CORRETA encontrada: a) b) c) d) e)

7 24. Sabe-se que a interação entre átomos que se ligam, na formação de novas substâncias, é feita através de seus elétrons mais externos. Uma combinação possível entre o elemento A com a configuração eletrônica 1s 2s 2p 3s 3p 4s e outro B (Z=16) terá fórmula e ligação, respectivamente: a) AB e ligação covalente apolar. b) A B e ligação iônica. c) A Bƒ e ligação covalente polar. d) AB e ligação iônica. e) A B e ligação covalente polar. 25. Para ocorrer ligação covalente é necessário que haja interpenetração frontal (linear) de orbitais e também, em muitos casos, interação lateral de orbitais dos dois átomos que se ligam. A figura ilustra, em termos de orbitais, a formação da molécula de: Dados: Massas molares (g/mol): H=1,0; O=16,0; Na=23,0; CØ=35,5 a) H S b) O c) NO d) N 26. Considere as substâncias com seus usos médicos: Podemos afirmar corretamente que: a) no cloreto de amônio e no sulfato de magnésio só existem ligações covalentes b) o brometo de sódio é um composto metálico c) no sulfato de bário existem quatro ligações covalentes e uma ligação iônica d) no nitrato de prata só existem ligações iônicas 27. As estruturas representadas a seguir, para as moléculas de H O, HCHO, NHƒ, CO e C H, estão corretas, quanto às ligações, EXCETO 28. O gosto amargo da cerveja é devido à seguinte substância de fórmula estrutural plana:

8 Essa substância, denominada mirceno, provém das folhas de lúpulo adicionadas durante a fabricação da bebida. O número de ligações pi presentes na estrutura do mirceno é igual a: a) 3 b) 5 c) 8 d) A figura abaixo representa o átomo de um elemento químico, de acordo com o modelo de Bohr. (HARTWIG, D. R. e outros. "Química geral e inorgânica." São Paulo. Scipione, 1999.) Para adquirir estabilidade, um átomo do elemento representado pela figura deverá efetuar ligação química com um único átomo de outro elemento, cujo símbolo é: a) C b) F c) P d) S 30. Observe a estrutura genérica representada abaixo. Para que o composto esteja corretamente representado, de acordo com as ligações químicas indicadas na estrutura, X deverá ser substituído pelo seguinte elemento: a) fósforo b) enxofre c) carbono d) nitrogênio 31. Estão representadas por X, Y e Z as configurações eletrônicas fundamentais de três átomos neutros: X 1s 2s 2p 3s 3p 4s Y 1s 2s 2p Z 1s 2s 2p 3s 3p Pode-se concluir que: a) A espécie formada por X e Z é predominantemente iônica e de fórmula X Z. b) A espécie formada por Y e Z é predominantemente covalente e de fórmula YZ. c) A espécie formada por X e Z é predominantemente iônica e de fórmula XZ. d) A espécie formada por X e Y é predominantemente covalente e de fórmula X Yƒ. e) A espécie formada por Y e Z é predominantemente iônica e de fórmula YZƒ.

9 32. As ligações químicas nos compostos orgânicos podem ser do tipo œ ou. A ligação œ é formada pela interação de dois orbitais atômicos, segundo o eixo que une os dois átomos, ao passo que na ligação, a interação dos orbitais atômicos se faz segundo o plano que contém o eixo da ligação. Na estrutura representada acima, tem-se: a) 2 ligações œ e 6 ligações b) 2 ligações œ e 8 ligações c) 4 ligações œ e 4 ligações d) 6 ligações œ e 2 ligações e) 8 ligações œ e 2 ligações 33. A capacidade que um átomo tem de atrair elétrons de outro átomo, quando os dois formam uma ligação química, é denominada eletronegatividade. Esta é uma das propriedades químicas consideradas no estudo da polaridade das ligações. Assinale a opção que apresenta, corretamente, os compostos H O, H S e H Se em ordem crescente de polaridade. a) H Se < H O < H S b) H S < H Se < H O c) H S < H O < H Se d) H O < H Se < H S e) H Se < H S < H O 34. Assinale a alternativa onde ambos os compostos apresentam ligações covalentes múltiplas (duplas ou triplas): Dados: H (Z = 1), C (Z = 6), N (Z = 7), O (Z = 8) AØ (Z = 13), CØ (Z = 17), K (Z = 9) a) H O e O b) H O e HCØ c) CØ e NHƒ d) CO e N e) AØCØƒ e KCØ 35. A curva a seguir mostra a variação de energia potencial EŠ em função da distância entre os átomos, durante a formação da molécula H a partir de dois átomos de hidrogênio, INICIALMENTE A UMA DISTÂNCIA INFINITA UM DO OUTRO.

10 Em relação às informações obtidas da análise do gráfico, assinale a afirmativa FALSA. a) A energia potencial diminui na formação da ligação química. b) A quebra da ligação H-H consome 458kJ/mol. c) O comprimento de ligação da molécula H é de 7,40x10 m. d) Os átomos separados por uma distância infinita se atraem mutuamente. 36. As ligações químicas nas substâncias K(s), HCØ(g), KCØ(s) e CØ (g), são respectivamente: a) metálica, covalente polar, iônica, covalente apolar. b) iônica, covalente polar, metálica, covalente apolar. c) covalente apolar, covalente polar, metálica, covalente apolar. d) metálica, covalente apolar, iônica, covalente polar. e) covalente apolar, covalente polar, iônica, metálica. 37. Os símbolos X e Y representam elementos químicos quaisquer, diferenciados por seus números atômicos (Z). Sobre eles, é CORRETO afirmar que: 01. quando X (Z=19) se combina com Y (Z=17), o composto resultante tem fórmula molecular XY e a ligação é covalente apolar. 02. se X e Y estão bem afastados na fila de reatividade química, e X e Y têm 1 e 6 elétrons, respectivamente, na última camada eletrônica, o composto resultante da combinação entre eles será molecular e com fórmula XY. 04. átomos do elemento X (Z=20) e do elemento Y (Z=7) unem-se por ligações covalentes e o composto tem fórmula molecular XƒY. 08. pela configuração eletrônica da última camada dos elementos X e Y, o composto formado entre X e Y tem fórmula X Y. 16. se X (Z=1) e Y (Z=11, 37 ou 55), os compostos formados serão todos hidretos metálicos. 38. Apresentam somente ligações covalentes: a) NaCØ e H SO. b) Mn Oƒ e MgH. c) HCØ e CØ Oƒ. d) KNOƒ e LiF. e) LiOH e CsI. 39. O nitrogênio líquido pode ser obtido diretamente do ar atmosférico, mediante um processo de liquefação fracionada; nessa situação, seus átomos ficam unidos por ligações químicas denominadas a) iônicas. b) dativas. c) van der Waals. d) covalentes polares. e) covalentes apolares.

11 40. Correlacione as colunas: Coluna I 1- ligação iônica 2- ligação covalente 3- ligação metálica Coluna II (a) cálcio (b) iodo (c) ácido acético (d) óxido de magnésio (e) magnésio (f) dissulfeto de carbono Assinale a alternativa que correlaciona, corretamente, as colunas. a) 3a - 1b - 2c - 2d - 1e - 1f b) 2a - 2b - 3c - 1d - 2e - 3f c) 1a - 3b - 3c - 2d - 2e - 1f d) 3a - 2b - 2c - 1d - 3e - 2f e) 2a - 1b - 1c - 3d - 3e - 2f 41. As substâncias cujas fórmulas são CO KI H O representam, da esquerda para a direita, exemplos de compostos: a) iônico - covalente polar - covalente apolar b) covalente polar - covalente apolar - iônico c) covalente apolar - iônico - covalente polar d) iônico - covalente polar - covalente apolar e) covalente apolar - covalente polar - iônico 42. A tabela a seguir apresenta estruturas de Lewis para alguns elementos. (Os pontos representam elétrons de valência.) Estão CORRETAMENTE representadas as seguintes estruturas: a) I, IV, V. b) I, II, III. c) II, III, V. d) II, IV, VI. e) III, V, VI.

12 43. Quando átomos do elemento A (Z=12) se combinam a átomos do elemento B (Z=17), obtém-se um composto cuja fórmula e tipo de ligação são, respectivamente: a) AB e ligação iônica. b) AB e ligação covalente. c) A B e ligação iônica. d) AB e ligação iônica. e) AB e ligação covalente. 44. Um determinado refrigerante contém em sua composição as seguintes substâncias: dióxido de carbono, açúcar, água, ácido fosfórico, corantes e conservantes. A respeito das ligações químicas encontradas nessas substâncias, julgue os itens a seguir. (1) Os átomos presentes no açúcar do refrigerante estão unidos por ligações covalentes. (2) O solvente utilizado no refrigerante é formado por moléculas apolares. (3) As moléculas do gás do refrigerante apresentam quatro ligações simples. (4) A fórmula de Lewis do ácido do citado refrigerante é 45. Considerando a representação de Lewis para o dióxido de enxofre, mostrada acima, julgue os itens que se seguem. (1) Pela Teoria da Repulsão dos Pares de Elétrons da Camada de Valência, a molécula de SO deve ser linear. (2) Nessa representação, a ligação entre o oxigênio da esquerda e o enxofre é tipicamente uma ligação iônica. (3) A Teoria do Octeto explica a estabilidade das ligações do dióxido de enxofre, apesar de não ser suficiente para explicar ligações químicas de todas as substâncias. 46. Das espécies químicas a seguir, indique aquela que NÃO obedece à regra do octeto. a) MgBr b) AØCØƒ c) CO d) NaCØ e) SO

13 47. O dióxido de carbono (CO ) é um gás essencial no globo terrestre. Sem a presença deste gás, o globo seria gelado e vazio. Porém, quando este é inalado em concentração superior a 10 %, pode levar o indivíduo à morte por asfixia. Este gás apresenta em sua molécula um número de ligações covalentes igual a: a) 4 b) 1 c) 2 d) 3 e) O composto de fórmula NaHCOƒ apresenta em sua estrutura: [Número atômico: H=1; C=6; O=8; Na=11] a) duas ligações iônicas e quatro ligações covalentes normais. b) uma ligação iônica e cinco ligações covalentes normais. c) uma ligação iônicas, três ligações covalentes normais e uma ligação covalente dativa. d) duas ligações iônicas, duas ligações covalentes normais e uma ligação covalente dativa. e) quatro ligações covalentes normais e uma ligação covalente dativa. 49. Um elemento X do terceiro período da Tabela Periódica forma com o magnésio o composto MgX e, com o hidrogênio, H X. O número de elétrons da última camada de X é: a) 1 b) 2 c) 4 d) 6 e) O elemento "X", do terceiro período, que tem maior afinidade eletrônica, combina-se com o elemento "Z", do quarto período, que possui menor energia de ionização. A fórmula do composto resultante será a) ZX. b) ZX. c) ZƒX. d) ZXƒ. e) Z Xƒ.

14 GABARITO 1. a) Br ë 7 elétrons na última camada (ametal). Como os dois átomo têm tendência para receber elétron, ocorre ente eles compartilhamento de elétrons. A ligação é covalente. b) Kë 1 elétrons na última camada (metal). O átomo de potássio tem tendência para ceder elétrons, enquanto o bromo tem tendência para receber elétron. Assim, ocorre uma transferência de elétron do potássio para o bromo. A ligação é iônica. 2. a) Por existir grande estabilidade da camada eletrônica de valência em gases nobres. b) O He e o Ne, por serem átomos pequenos, apresentam elevada energia de ionização, o que dificulta a promoção e o desemparelhamento de elétrons. Isso explica por que tais átomos não formam ligações. 3. a) Ambos apresentam elétrons em 3 níveis de energia. Como o sódio tem uma carga nuclear menor, ele atrai menos os elétrons, resultando em um raio atômico maior. b) Li COƒ (Carbonato de Lítio) 4. a) Na O - Óxido de sódio b) Eletronegatividade Mg ë 1,2 CØ ë 3,0 1,8 ë Ligação iônica 5. [B] 6. [C] 7. [E] 8. [E] 9. F F V F F V 10. [D] 11. [B]

15 12. [B] 13. [D] 14. [B] 15. [E] 16. [E] 17. [C] 18. [E] 19. [E] 20. [E] 21. [A] 22. [C] 23. [D] 24. [B] 25. [D] 26. [C] 27. [E] 28. [A] 29. [D] 30. [C] 31. [C] 32. [E] 33. [E]

16 34. [D] 35. [D] 36. [A] = [C] 39. [E] 40. [D] 41. [C] As alternativas a e d estão repetidas, mas a alternativa correta é a c. A molécula de CO apresenta a representação adiante (figura 1). Ao somarmos os vetores e (momento dipolo elétrico) verificamos que o vetor resultante é nulo, logo a molécula apresenta ligações covalentes polares entre o carbono e o oxigênio, mas como a resultante é nula devemos classificá-la como uma molécula covalente apolar. A força eletrostática de atração entre os cátions K e os ânions l é dada pela expressão: F = K (q. q )/d, na qual q e q representam as cargas dos íons. Esta força gera o retículo cristalino gerando a fórmula Kl que representa a proporção de íons que se atraem na formação do retículo, 1:1. No caso dos compostos iônicos não podemos caracterizar a ligação isoladamente, pois não é unidirecional, nem dizer que existe uma única polarização, logo devemos classificar o composto como iônico sem definir como polar ou apolar. A água apresenta a seguinte estrutura (figura 2): Verificamos ao analisar a estrutura da molécula de água que a soma dos vetores resultantes (momento dipolo elétrico) não é nula, logo, além das ligações entre o oxigênio e o hidrogênio serem polares a resultante é diferente de zero e a molécula também á polar. Chegamos a conclusão de que a alternativa C é a que melhor responde ao teste, apesar das alternativas a e d estarem repetidas. 42. [D] 43. [A]

17 44. V F F F 45. F F V 46. [B] 47. [A] 48. [B] 49. [D] 50. [A]