ESCOLA SECUNDÁRIA DE SANTA MARIA MAIOR E QUÍMICA A 10ºANO (2015/2016)

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1 ESCOLA SECUNDÁRIA DE SANTA MARIA MAIOR FÍSICA E QUÍMICA A 10ºANO (2015/2016) Ficha de Trabalho nº 2.1 Domínio 2: Propriedades e Transformações da Matéria Subdomínioo 4: Ligações químicas 1. Na figura está representado um gráfico que mostra como varia a energia potencial, E p, de dois átomos de hidrogénio, em função da distância entree os seus núcleos, r. 1.1 Indique o que representam os valores r e= 74 pm e E p= -436 kj.mol Utilize as letras A, B, C e D da figura, de modo a indicar a situação em que: a) a atração é dominante. b) a repulsão é dominante. c) o conjunto dos dois átomos atinge o mínimo de energia potencial. d) se forma a molécula de H Selecione a opção correta. (A) A molécula de H 2 é menos estável que cada um dos átomos de hidrogénio separados. (B) Atinge-se a estabilidade máxima da molécula de hidrogénio quando o valor da energia potencial é 0 kj.mol -1 (C) Quanto maior a energia potencial da molécula de hidrogénio, maior a sua estabilidade. (D) A energia para separar a molécula de hidrogénio designa-se por energia de dissociação da ligação e tem o valor de 7,24 x J. 2. O ácido etanoico, vulgarmente conhecido por ácido acético, é um dos componentes do vinagre. A sua fórmula de estrutura é apresentada à direita. 2.1 Que tipo de ligação se estabelecee em cada ligação carbono-oxigénio? 2.2 Indique o número de eletrões não partilhados que existem nesta molécula. 2.3 Quantos pares eletrónicos de valência contribuem para a ligação química em cadaa molécula de ácido acético? 2.4 Complete corretamente as frases com os termos maior que o, menor que o e igual ao. a) O número de eletrões partilhados na molécula do ácido acético é número de pares ligantes. b) O número de eletrões partilhados nesta molécula é número de eletrões ligantes. c) O número de eletrões não partilhados nesta molécula é número de eletrões partilhados. 3. Complete corretamente as frases seguintes com os termos maior e menor. a) Quanto a energia de uma ligação o comprimento dessa ligação. b) Quanto o número de eletrões ligantes a ordem de ligação. c) Quanto menor o número de eletrões partilhados entre dois átomos, numa molécula, é a energia de ligação e é a estabilidade da molécula. 4. Selecione a opção correta. (A) As moléculas constituídas por três átomos são sempre maiores que as moléculas constituíd das por dois átomos. (B) Os eletrões de valência são os que estão mais fracamente ligados ao núcleo.

2 (C) Para dissociar uma molécula X 2 consome-se mais energia do que a energia que é libertada quando a molécula X 2 se forma. (D) Nos gases nobres há eletrões disponíveis para serem simultaneamente partilhados por dois núcleos. 5. Dois átomos de nitrogénio, 7 N, ligam-se para formar a molécula N Escreva a fórmula de estrutura de Lewis da molécula N De entre os eletrões de valência química? 5.3 Quantos pares de eletrões não-ligantes constituem a molécula N 2? 5.4 Selecione a opção que completa corretamente a frase seguinte. A ligação estabelecida é uma (A) ligação covalente simples. (B) ligação covalente dupla. (C) ligação covalente tripla. (D) ligação iónica. dos átomos de nitrogénio, quantos vão, efetivamente, participar na ligação 6. Selecione a opção correta. (A) Uma ligação covalente dupla é assegurada por dois eletrões de valência ligantes. (B) Uma molécula de oxigénio possui menos pares de eletrões ligantes que uma molécula de cloro. (C) Todas as moléculas diatómicas com ligações covalentes triplas entre os seus átomos possuem igual número de eletrões de valência ligantes. (D) A ordem de ligação da molécula de flúor é diferente da ordem de ligação da molécula de bromo, porque são formadas por átomos de elementos diferentes. 7. O cloro, o bromo e o iodo pertencem, tal como o flúor, ao grupo 17 da Tabela Periódica e todos formam moléculas diatómicas: F 2, Cl 2, Br 2 e I Que relação existe entre o número de eletrões de valência de cada uma destas moléculas? Justifique. 7.2 Escreva as fórmulas de estrutura das moléculas de cloro, bromo e iodo. 7.3 Os comprimentos de ligação destas moléculas são os seguintes: r e (Cl 2)= 199 pm, r e (Br 2) = 228 pm; r e(i 2)=267 ppm. A que se deve a diferença nos comprimentos de ligação? 7.4 De entre estas moléculas qual é a que apresenta menor energia de ligação? Justifique. 8. Os átomos de nitrogénio e de carbono podem ligar-se entre si através de uma ligação covalente simples,, ou de uma ligação covalente tripla, C N. O valor médio da energia de uma das ligações é de 276 kj.mol -1, enquanto o valor médio da energia da outra ligação é de 891 kj.mol -1. O comprimento médio de uma dessas ligações é 116 pm e o de outra é 143 pm. Indique, justificando, o valor médio da energia e do comprimento de ligação para cada uma das ligações. 9. O metano (CH 4) e o monóxido de carbono (CO) são dois componentes vestigiais da atmosfera, sendo as suas fórmulas de estrutura as seguintes: Página 2 de 8

3 9.1 Selecione a opção correta. (A) Na molécula de metano as ligações carbono-hidrogénio têm diferentes comprimentos. (B) Na molécula de monóxido de carbono existem quatro eletrões não-ligantes. (C) O ângulo de ligação na molécula CO é inferior ao ângulo de ligação na molécula CH 4. (D) Na molécula de metano existem quatro eletrões partilhados. 9.2 Selecione a opção correta. (A) Na molécula de monóxido de carbono são três os eletrões partilhados. (B) Na molécula de metano todos os eletrões de valência são ligantes. (C) Na molécula de metano existem oito eletrões ligantes e oito eletrões não-ligantes. (D) As moléculas de metano e de monóxido de carbono são polares. 9.3 A energia de ligação carbono-oxigénio numa molécula CO é 1,79 x J Exprima a energia de ligação carbono-oxigénio em kj.mol Determine a energia necessária para dissociar, nos átomos respetivos, uma amostra de monóxido de carbono com a massa 7,00 g. 10. Considere as seguintes moléculas: A. N 2H 4 B. N 2 Nestas duas moléculas, os átomos de nitrogénio estão ligados entre si Deduza a fórmula de estrutura de Lewis de cada uma destas moléculas Ordene estas moléculas por ordem decrescente de comprimento de ligação nitrogénio-nitrogénio Em qual destas moléculas a energia de ligação nitrogénio-nitrogénio é maior? Justifique. 11. Faça a correspondência correta entre as colunas I, II e III. I Molécula II Ângulo de ligação (A) BH 3 a. 109,5 1. Linear III Geometria espacial (B) NH 3 b. 104,5 2. Triangular plana (C) CH 4 c Angular (D) H 2O d Tetraédrica (E) CO 2 e Piramidal trigonal 12. Considere a molécula de amoníaco, NH Escreva a fórmula de estrutura da molécula de amoníaco Por que razão o ângulo de ligação na molécula de amoníaco é aproximadamente igual ao da molécula de metano, CH 4? 13. Selecione a opção correta. (A) A ligação iónica é uma ligação entre átomos por partilha de eletrões. (B) Numa ligação covalente tripla existem seis pares eletrónicos partilhados por dois átomos. (C) Na ligação metálica os eletrões livres movem-se no interior do metal, sendo partilhados por todos os átomos formando uma nuvem eletrónica. (D) Quanto menor a ordem de ligação, maior a estabilidade da molécula. Página 3 de 8

4 14. Considere os elementos X, Y e Z da Tabela Periódica, em que as letras não correspondem a símbolos químicos. X: pertence ao grupo 2 e ao 3. o período; Y: possui carga nuclear 9; Z: possui três valores de energia de remoção e seis eletrões de valência Escreva as configurações eletrónicas de X, Y e Z Os iões provenientes de X, Y e Z são isoeletrónicos. Justifique esta afirmação Coloque por ordem crescente de raios iónicos os iões referidos na alínea De entre os elementos Y e Z indique, justificando, qual apresenta maior tendência para captar eletrões Indique qual o tipo de ligação que se estabelece entre: a) X e X. b) X e Y. c) Y e Y. d) Z e Z Represente em notação de Lewis: a) as ligações entre X e Y. b) as ligações entre Z e Z. 15.Considere as fórmulas moleculares dos seguintes hidrocarbonetos. a. C 3H 8 b. C 2H 4 c. C 2H 6 d. C 3H 4 e. C 4H Considere as afirmações de I a V. I. Todos os hidrocarbonetos são saturados. II. Os hidrocarbonetos b e e são alcenos. III. O nome do hidrocarboneto d é propino. IV. Os hidrocarbonetos a, c e e são saturados e os hidrocarbonetos b e d são insaturados. V. Os hidrocarbonetos b, d e e são insaturados e os hidrocarbonetos a e c são saturados. Selecione a opção correta. (A) Todas as afirmações são corretas. (B) São corretas as afirmações I, III e IV. (C) São corretas as afirmações II, III e V. (D) São corretas as afirmações III e V Escreva o nome dos hidrocarbonetos Escreva as fórmulas de estrutura e as fórmulas racionais dos hidrocarbonetos a, b e d. 16. Indique o nome dos compostos orgânicos representados pelas seguintes fórmulas de estrutura. A B C D E 17. Escreva as fórmulas racionais dos seguintes hidrocarbonetos: a) Hexano. b) 2,3-Dimetilbutano. c) 3-Metilbut-1-eno. Página 4 de 8

5 d) 3-Etil-2-metilpentano. e) 1-Cloro-1,2-difluoroetano 18. A fórmula de estrutura representadaa é de um hidrocarboneto Assinale, na fórmula de estrutura, a cadeia carbonada principal Escreva o nome deste hidrocarboneto. 19. Relativamente aos hidrocarbonetos,, selecione a opção correta. (A) Um alcano com três átomos de carbono c pode ser ramificado. (B) A ordem de ligação carbono-carbono no etano é maior do que a ordem de ligação carbono-carbono no eteno. (C) A fórmula molecular do 1,1,2-tricloroetano é C 2H 3Cl 3. (D) O comprimento da ligação carbono-carbono no etino é maior do que o comprimentoo da ligação carbono- -carbono no eteno. 20. Considere os seguintes hidrocarbonetos: I. C 3H 8 II. C 2H 4 III. C 2H 6 IV. C 2H 2 Selecione a opção correta. (A) Na molécula de C 2H 4 existem dez eletrões de valência. (B) O número de eletrões ligantes em C 2H 2 é três. (C) De entre os hidrocarbonetos referidos o que apresenta maior energia de ligação carbono- em C 2H 4 é -carbono é C 3H 8. (D) A ordem de ligação carbono-carbono dois. 21.Considere as moléculas de monóxidoo de nitrogénio (NO) e de nitrogénio gasoso N 2. O monóxido de nitrogénio quando congelado forma N 2O 2 com a seguinte fórmula de estrutura: 21.1 Escreva a fórmula de estrutura de d Lewis do nitrogénio Com base na fórmula de estrutura da molécula de N 2O 2, selecione a opção incorreta. (A) O número de eletrões de valência da molécula é 22. (B) O número de pares eletrónicos ligantes é 5. (C) A ligação mais forte na molécula é a ligação nitrogénio-oxigénio e, por isso, o seu comprimento de ligação é maior que o comprimento de ligação nitrogénio-nitrogénio. n (D) É mais difícil romper a ligação nitrogénio-oxigénio n do que romper a ligação nitrogénio-nitro ogénio De entre as moléculas N 2 e N 2O 2,, qual é a quimicamente mais reativa? Justifique A espécie química O obtém-se a partir da molécula de O 2. A energia envolvida neste processo de ionização das moléculas de oxigénio é 624 kj.mol Qual é a energia necessária paraa ionizar uma molécula de O 2? 22.2 A ordem de ligação da espécie química O 2 é maior, menor ou igual a 2? 22.3 Relativamente ao comprimento de ligação O 2, selecione a opção correta. (A) é maior do que 148 pm. (B) é menor do que 121 pm. (C) encontra-se entre 121 pm e 148 pm. Página 5 de 8