Ligações Químicas Interatômicas

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1 Ligações Químicas Interatômicas Gabarito Parte I: Resposta da questão 1: [Resposta do ponto de vista da disciplina de Biologia] O tomate é um fruto do tipo baga. O vinagre apresenta caráter ácido. O azeite de oliva é uma fonte de lipídeos. Os alimentos liberam a energia para nosso organismo em processo exotérmico. 08) Verdadeiro. É válida a relação de Euler, pois a forma geométrica é de um octaedro regular. 16) Verdadeiro. Molécula de Metano possui a forma tetraédrica não possui paralelismo entre duas arestas quaisquer no espaço. Molécula do hexafluoreto de enxofre (SF6) tem a forma geométrica de um octaedro regular possui paralelismo entre duas arestas quaisquer no espaço. Resposta da questão : [A] Na hibridização sp 2, teremos uma ligação dupla (1 sigma e outra pi) e duas simples (sigmas) por átomo de carbono: [Resposta do ponto de vista da disciplina de Química] O principal componente da mistura conhecida como sal de cozinha é o cloreto de sódio (NaC l ). Resposta da questão 2: = 26. Análise das afirmações: 01) Incorreta. 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 pirâmide de base triangular: Resposta da questão 4: Fórmula que corresponde ao íon nitrato: Observação teórica (ressonância): 02) Correta. A geometria molecular do PCl 5 equivale a uma bipirâmide de base triangular (hibridização sp d). Resposta da questão 5: A molécula de H 2 S apresenta, além de sua geometria angular, caráter polar, fazendo com que esse gás seja solúvel em água. O etino, assim como todos os hidrocarbonetos, é apolar, não sendo solúvel em água. Resposta da questão 6: = ) Incorreta. A geometria molecular do BrF 5 é representada por uma pirâmide de base quadrada. As faces laterais são formadas por triângulos isósceles. Análise das proposições: [01] Incorreta. 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 não será obrigatoriamente X+Y, pois ocorre uma ligação entre íons. [02] Correta. O átomo de sódio é maior do que o átomo de cloro, o íon sódio é menor do que o íon cloro. Página 1

2 Na= 1s 2s 2p s (maiorraio;menorcarganuclear) Cl = 1s 2s 2p s p (menorraio;maiorcarganuclear) Na = 1s 2s 2p (menorraio;2camadas) Cl = 1s 2s 2p s p (maiorraio;camadas) [04] Correta. A regra do octeto é respeitada nos íons sódio e cloro do NaC l, mas não é respeitada para o boro no BF, pois nesse caso o boro estabiliza com seis elétrons de valência. [08] Correta. Sais formados entre metais alcalinos e halogênios apresentarão, para ambos os íons, uma camada de valência do tipo s 2 p 6, exceto o Li Li= 1s 2s + Li = 1s 2 [16] Incorreta. A quantidade de energia envolvida na segunda ionização do sódio é maior em relação ao envolvido na primeira ionização devido à diminuição do raio. Resposta da questão 7: A camada de valência apresenta dois elétrons. Dessa forma, podemos concluir que o elemento poderá perder esses dois elétrons para adquirir configuração de gás nobre (tornando-se estável). Portanto, os átomos deste elemento têm a tendência de formar cátions bivalentes. Resposta da questão 9: [E] A configuração eletrônica do nitrogênio é: 2 2 1s 2s 2p. Portanto, há o compartilhamento de pares de elétrons (ligação tripla): N N. Resposta da questão 10: O modelo do octeto estabelece que a estabilidade química dos átomos está associada à configuração eletrônica da camada de valência com oito elétrons. Dentro desse modelo há algumas exceções com elementos cuja camada de valência apresenta 2 elétrons (caso do hidrogênio e hélio). Resposta da questão 11: As ligações químicas são interações que ocorrem entre elétrons (cargas negativas) e núcleos (cargas positivas) de átomos diferentes. Essas interações são atrativas e, via de regra, estabilizam os átomos ligantes. Resposta da questão 12: Teremos: Nesse composto, o xenônio está ligado a um íon fluoreto e a um íon nitrato: Resposta da questão 8: Questão anulada no gabarito oficial. Análise das afirmações: I. Incorreta. O átomo A deve ter menor energia de ionização que o átomo B, pois, se estes átomos estiverem posicionados na mesma linha (período) da tabela periódica, o átomo B apresentará maior número de prótons, logo seu raio será menor e sua energia de ionização será maior. II. Correta. O átomo A (ns 2 np ) tem cinco elétrons na camada de valência e faz ligação tripla na molécula A 2. O átomo B (ns 2 np 5 ) tem cinco elétrons na camada de valência e faz ligação simples na molécula B 2. A distância da ligação tripla é menor do que a distância na ligação simples. III. Correta. 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, pois sua carga nuclear é maior. IV. Correta. A energia de ligação dos átomos na molécula B 2 (maior distância interatômica; elemento da família 7A) deve ser menor do que aquela dos átomos na molécula de hidrogênio (H 2 ) (menor distância interatômica). Nesse composto, o xenônio possui hibridização sp d (bipirâmide de base triangular), como utiliza dois elétrons no compartilhamento, um com o oxigênio do nitrato e outro com o fluoreto, apresenta geometria linear; e o nitrogênio apresenta geometria trigonal plana ou triangular (três nuvens eletrônicas ao redor do átomo de nitrogênio). Nesse composto, o xenônio (eletronegatividade de Pauling 2,6) tem estado de oxidação +2. Resposta da questão 1: = 19. Análise das alternativas: [01] Correta. Amônia: piramidal, polar. [02] Correta. Trióxido de enxofre: trigonal plana, apolar. [04] Incorreta. Dióxido de carbono: linear, apolar. Página 2

3 [08] Incorreta. Cloreto de metila: tetraédrica, polar. [16] Correta. Ácido cianídrico: linear, polar. Resposta da questão 14: 2 Os ânions fosfato (PO 4 ) e fosfito (HPO ) possuem geometria tetraédrica: Resposta da questão 17: Questão anulada no gabarito oficial. Resposta da questão 15: Teremos: I. O (ligação covalente e dativa) II. NaI (ligação iônica) III. KNO (ligação iônica) IV. NH (ligações covalentes) V. Ca(OH) 2 (ligação iônica) VI. HCN (ligações covalentes) VII. CO 2 (ligações covalentes) VIII. Li 2 O (ligação iônica) Resposta da questão 16: [E] Análise das afirmativas: I. Incorreta. O grafeno é uma substância inorgânica e possui hibridação sp 2, ou seja, possui duplas ligações entre os átomos de carbono. II. Correta. O grafeno possui elétrons livres na ligação pi ( π ) deslocalizada, devido à hibridação sp 2, conferindo caráter condutor ao grafeno. III. Correta. Os números de oxidação do índio e do estanho são, respectivamente, + e +4. In2O (2(+)+(-2)=0) + 2 SnO 2(1(+4)+2(-2)=0) IV. Correta. No grafite, que é uma forma alotrópica do grafeno, a rede está disposta em camadas unidas por forças de Van der Waals. Grafite: Apesar de o gabarito oficial indicar a questão anulada, podemos fazer alguns comentários acerca das afirmações: [I] Verdadeira. Os compostos iônicos são de natureza cristalina, constituindo um aglomerado de íons atraídos por meio de atrações de natureza eletrostática (cargas elétricas de sinais opostos). [II] Verdadeira. O carbono assinalado tem hibridação sp e, portanto, geométrica tetraédrica. [III] Falsa. Na alicina o enxofre apresenta ligação dativa que foi representada com o mesmo símbolo da ligação covalente dupla. Recentemente, há a recomendação de se apresentar a ligação coordenada (dativa) da mesma forma que a ligação covalente dupla, entretanto, essa representação ainda não é adotada na grande maioria dos livros didáticos. Resposta da questão 18: De acordo com a teoria da repulsão das nuvens eletrônicas, o BF tem geometria trigonal plana ou triangular: BeH 2 : geometria linear. H 2 O: geometria angular. NH : geometria piramidal. Página

4 CH 4 : geometria tetraédrica. Resposta da questão 19: O dióxido de zircônio é comumente chamado de Zirconia Cubica e apresenta fórmula química ZrO 2. Pelo seu caráter metálico (localiza-se no grupo 4 da tabela periódica), podemos prever a realização de ligações de caráter iônico com o oxigênio. Quanto aos alótropos do carbono, além do diamante, há a grafita ou grafite e o fulereno. Geometria linear, pois tem dois núcleos alinhados. A ligação covalente dupla é apolar, pois os átomos ligados são iguais. A molécula é apolar, pois o vetor momento dipolo elétrico é nulo. Molécula de ozônio: Resposta da questão 20: V F F F V. Geometria da molécula de água: angular (4 nuvens eletrônicas e dois ligantes); molécula polar (momento dipolo elétrico diferente de zero). Geometria da molécula de sulfeto de hidrogênio: angular (4 nuvens eletrônicas e dois ligantes); molécula polar (momento dipolo elétrico diferente de zero). As ligações H O e H S são polares. Geometria angular, pois tem três nuvens eletrônicas com repulsão máxima. As ligações covalentes são apolares, pois os átomos ligados são iguais. Existem controvérsias sobre a molécula de ozônio, mas no geral ela é classificada como polar, pois a densidade eletrônica é menor no átomo central: Entre as moléculas de água ocorrem ligações de hidrogênio mais fortes do que entre as moléculas de sulfeto de hidrogênio devido à elevada eletronegatividade do oxigênio. No oxigênio da molécula de água e no enxofre da molécula de sulfeto de hidrogênio são encontrados dois pares de elétrons não ligantes. Resposta da questão 21: 1. CCl 4 e CH 4: maior massa molar e maior nuvem eletrônica.. NaCl e HCl: faz ligação iônica, apresenta forças eletrostáticas elevadas. 4. H2O e H2S: faz pontes de hidrogênio, ligações muito intensas. 5. SO 2 e CO 2: molécula polar. Gabarito Parte II: Resposta da questão 1: [A] Molécula de oxigênio: Resposta da questão 2: a) Fórmula Molecular: MgCl 2. Fórmula de Lewis (Fórmula Eletrônica) b) Tipo de ligação: Iônica. Compostos iônicos da família IA se dissociam com facilidade em água, pois apresentam KPS elevado. c) Elemento: Potássio. Distribuição eletrônica: 1s 2 2s 2 2p 6 s 2 p 6 4s 1. d) Mares quentes. Como em mares quentes a concentração de CO 2 é menor, o equilíbrio da reação será deslocado no sentido de formação do CaCO. e) Destilação simples, porque a água do mar constitui uma mistura homogênea. Resposta da questão : a) Hibridização: átomos. Fórmula molecular: C 19 H 8 O 2. Página 4

5 b) Função química orgânica: éster. Massa molar: 298 u. c) CH (CH 2 ) 16 COO Na +. d) CH (CH 2 ) 17 COOH. Resposta da questão 4: a) Frasco A - Ácido Acético ou Ácido Etanoico Frasco B - Hidróxido de sódio Frasco C - Ácido sulfúrico. b) C 2 H 4 O 2 ou CH COOH, (fig. 1) c) Nome - Trióxido de enxofre Fórmula molecular - SO Função - Óxido ácido d) Distribuição eletrônica - 1s 2 2s 2 2p 6 Tipo de ligação - iônica e) Observe a figura 2. Resposta da questão 5: Resposta da questão 6: a) Iônica: Na 2 SO 4 Covalente polar: H 2 O Covalente apolar: Cl 2 b) n = 1, l = 1, m = 0, s = c) Página 5

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