Lista de exercício: Ligações Químicas e Tabela Periódica

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1 Disciplina: Química Prof(a): Bruno/Nina Turma: TR 30/05/2017 Lista de exercício: Ligações Químicas e Tabela Periódica 1) (MACK) O composto de fórmula NaHCO3 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. 2) (UERJ) Apesar da posição contrária de alguns ortodontistas, está sendo lançada no mercado internacional, a "chupeta anticárie". Ela contém flúor, um já consagrado agente anticárie, e xilitol, um açúcar que não provoca cárie e estimula a sucção pelo bebê. Considerando que o flúor utilizado para esse fim aparece na forma de fluoreto de sódio, a ligação química existente entre o sódio e o flúor é denominada: a) iônica b) metálica c) dipolo-dipolo d) covalente apolar e) covalente polar 3) Dadas as moléculas abaixo, monte as respectivas estruturas de Lewis: a) Cl2 b) N2 c) SO2 d) HCN 4) (VUNESP) P e Cl têm, respectivamente, 5 e 7 elétrons na camada de valência a) Escreva a fórmula de Lewis do tricloreto de fósforo. b) Qual é o tipo de ligação formada? 5) (UFMG) Um material sólido tem as seguintes características: - Não apresenta brilho metálico; - É solúvel em água; - Não se funde quando aquecido a 500 C; - Não conduz corrente elétrica no estado sólido; - Conduz corrente elétrica em solução aquosa. Com base nos modelos de ligação química, pode-se concluir que, provavelmente, trata-se de um sólido a) iônico. b) covalente. c) molecular. d) metálico. 6) (UFV) Os compostos formados pelos pares Mg e Cl; Ca e O; Li e O; K e Br possuem fórmulas cujas proporções entre os cátions e os ânions são, respectivamente: Dados: Li (Z = 3); O (Z = 8); Mg (Z = 12); Cl (Z = 17); K (Z = 19); Ca (Z = 20); Br (Z = 35). a) 1:1 2:2 1:1 1:2 b) 1:2 1:2 1:1 1:1 c) 1:1 1:2 2:1 2:1 d) 1:2 1:1 2:1 1:1 e) 2:2 1:1 2:1 1:1 7) (UFC) Nenhuma teoria convencional de ligação química é capaz de justificar as propriedades dos compostos metálicos. Investigações indicam que os sólidos metálicos são compostos de um arranjo regular de íons positivos, no qual os elétrons das ligações estão apenas parcialmente localizados. Isto significa dizer que se tem um arranjo de íons metálicos distribuídos em um "mar" de elétrons móveis. Com base nestas informações, é correto afirmar que os metais, geralmente: a) têm elevada condutividade elétrica e baixa condutividade térmica. b) são solúveis em solventes apolares e possuem baixas condutividades térmica e elétrica. c) são insolúveis em água e possuem baixa condutividade elétrica. d) conduzem com facilidade a corrente elétrica e são solúveis em água. e) possuem elevadas condutividades elétrica e térmica. 8) (Unesp) "Não se fazem mais nobres como antigamente - pelo menos na Química." ("Folha de S. Paulo", ) As descobertas de compostos como o XePtF6, 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. 9) Considere que um cubo metálico de um metal conforme figura abaixo: a) Dado que o raio atômico desse metal é 10 pm (1 pm = m) e considerando que o átomo pode ser aproximado por uma esfera, calcule quantos átomos existem num cubo desse metal com lado de 3 4 cm. Considere = 3 e V esfera = (4/3)..r 3 b) Porque os metais são bons condutores de eletricidade, enquanto que compostos iônicos sólidos não são? 10) (Fuvest) O ar é uma mistura de vários gases. Dentre eles, são gases nobres: a) nitrogênio, oxigênio, argônio b) argônio, hidrogênio, nitrogênio c) hélio, hidrogênio, oxigênio d) hélio, argônio, neônio e) nitrogênio, oxigênio, hidrogênio 11) (UFSE) Situam-se na mesma família da classificação periódica os elementos de números atômicos: a) 2, 10 e 28 b) 3, 11 e 57 c) 5, 17 e 25 d) 7, 9 e 10 e) 15, 33 e 83

2 12) (UFRS-Adaptado) Um elemento químico, situado no grupo 13 e no quinto período da tabela periódica, apresenta a configuração eletrônica: a) 3s 2 3p 1 b) [Kr] 4d 10 5s 2 5p 1 c) [Xe] 5s 2 5p 1 d) 5s 2 5p 3 e) 3s 2 3p 3 13) (PUC/Campinas-Adaptado) Na classificação periódica, o elemento químico de configuração 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 3 está localizado na família: a) 15 do quarto período b) 15 do quinto período c) 14 do terceiro período d) 13 do quarto período e) 13 do terceiro período 14) (Fuvest) Na tabela periódica, os elementos químicos estão ordenados: a) segundo seus volumes atômicos crescentes e pontos de fusão decrescentes. b) rigorosamente segundo suas massas atômicas crescentes e, salvo algumas exceções, também segundo seus raios atômicos crescentes. c) de maneira tal que os ocupantes de uma mesma família têm o mesmo número de níveis de energia. d) de modo tal que todos os elementos de transição se localizam no mesmo período. e) de maneira tal que o volume atômico, ponto de fusão e energia de ionização variam periodicamente. 15) (Fatec-Adaptado) Com relação às seguintes propriedades periódicas: I. Em uma mesma família química, quanto menor o número atômico, menor é o potencial de ionização. II. Os átomos da família 16 possuem um raio atômico menor que os átomos da família 1. III. Na tabela periódica, quanto maior o caráter metálico do elemento, menor sua afinidade eletrônica. As afirmativas corretas são: a) I e II. b) II e III. c) I e III. d) III apenas e) I, II e III. 16) (PUC/Campinas) Considere as configurações eletrônicas de quatro elementos químicos I. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 II. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 III. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 IV. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 1 Têm tendência para perder elétrons os elementos químicos: a) I e II b) I e III c) I e IV d) II e III e) II e IV 17) (Fuvest) Os átomos dos metais alcalino-terroso (M) apresentam dois elétrons em sua camada de valência. É de prever que os óxidos e cloretos desses metais tenham, respectivamente, as fórmulas químicas: a) MO e MCl2 b) MO e MCl c) MO2 e MCl2 d) MO2 e MCl4 e) M2O e MCl2 18) (Unicamp) Os elementos H, O, Cl e Na (ver tabela periódica) podem formar compostos entre si. a) Que compostos podem se formar entre H e O, H e Cl, Na e Cl? b) Qual o tipo de ligação formada em cada caso? 19) (Unicamp) A ureia (CH4N2O) é o produto mais importante de excreção do nitrogênio pelo organismo humano. Na molécula da ureia, formada por oito átomo, o carbono apresenta duas ligações simples e uma dupla, o oxigênio uma ligação dupla, cada átomo de nitrogênio três ligações simples e cada átomo de hidrogênio uma ligação simples. Átomos iguais não se ligam entre si. Baseando-se nessas informações, escreva a fórmula estrutural da ureia, representando ligações simples por um traço ( ) e duplas por dois traços ( ). 20) (UFMG) Uma substância pura, sólida, que é também um isolante elétrico, pode apresentar todos os tipos de ligação, exceto: a) covalente apolar b) covalente polar c) iônica d) metálica e) molecular 21) Com base em seus conhecimentos sobre as propriedades químicas das substâncias, mostre três maneiras distintas de como você diferenciaria cloreto de sódio e açúcar. 22) Os vinhos apresentam normalmente cerca de 12% de etanol (C2H6O) em sua composição proveniente da fermentação alcoólica de bactérias. Sabe-se que, quando exposto ao oxigênio, este álcool pode sofrer oxidação para formar ácido acético (C2H4O2), que é a substância responsável pelo cheiro característico do vinagre. a) Apresente a fórmula Lewis do etanol, sabendo que o oxigênio liga-se a um carbono e a um hidrogênio. b) Apresente a fórmula de Lewis do ácido acético, sabendo que os 2 oxigênios estão ligados ao mesmos carbono. c) Quantos elétrons compartilhados existem em cada uma das moléculas? E não compartilhados? 23) Sabendo-se que o Cobre pode formar dois cátion (Cu + e Cu 2+ ), bem como o ferro (Fe 2+ e Fe 3+ ) e o vanádio (V 3+ e V 5+ ), escreva a fórmula unitária* para os óxidos, nitratos e fosfatos desses cátions. Dados: Óxido = O 2, Nitrato = NO 3, Fosfato = PO 4 3 *fórmula unitária se escreve da mesma maneira que a fórmula molecular, porém, como estamos tratando de sais, não podemos nos referir à fórmula como fórmula molecular. 24) Baseado nos conceitos de ligação iônica e ligação covalente, escolha qual analogia não é correspondente a esses conceitos: a) Dar um presente no aniversário de alguém; troca de presentes no natal. b) Roubar um doce de uma pessoa; dividir o doce com alguém. c) Dormir sozinho; dormir com alguém. d) Relações ecológicas de parasitismo e cooperação. e) A guarda de uma criança cedida apenas à mãe; guarda compartilhada da criança.

3 Gabarito 1c 2a 5a 6d 7e 10d 11e 12b 13a 14b 15d 16e 17a 20d 24c 3) a) O cloro tem 7 e na última cama, portanto, cada Cl compartilha apenas 1e para formar uma ligação covalente. b) O nitrogênio tem 5 e na última camada, portanto, cada N compartilha 3 e para formar 3 ligações covalentes. c) O oxigênio tem 6 e na última camada, portanto, cada O compartilha 2 e para formar 2 ligações simples. Cada um deles forma 2 ligações covalentes com o enxofre O enxofre também tem 6 e na última camada e deveria se comportar como o oxigênio, no entanto o S é conhecido por poder se estabilizar com mais de 8 e, chegando até 12 e. Isto é conhecido como expansão da regra do octeto. A expansão começa a surgir para átomos do terceiro período da tabela com distribuição terminada em 3p, como é o caso do fósforo (P) que se estabiliza com 10 e. d) Dica: o elemento que é capaz de fazer maior número de ligações encontra-se no centro da molécula. O hidrogênio tem apenas 1 e na última camada, portanto, este compartilha apenas 1 e para formar uma ligação covalente. O nitrogênio tem 5 e na última camada, portanto, este compartilha 3 e para formar 3 ligações covalentes. O carbono tem 4 e na última camada, portanto, cada C compartilha 4 e para formar 4 ligações covalentes: 3 ligações covalentes com o N e 1 com o H. OBS: para formar uma ligação covalente é necessário 1 elétron de cada átomo! 4) a) O cloro tem 7 e na última cama, portanto, cada Cl compartilha apenas 1e para formar uma ligação covalente. O fósforo tem 5 e na última camada, portanto, cada P compartilha 3 e para formar 3 ligações covalentes. b) Os três Cl formam 1 ligação covalente com o P.

4 OBS: Este elemento pode se estabilizar com mais elétrons (até 10 e ), mas, neste caso, se estabiliza com 8e. 8 a) A baixa reatividade dos gases nobres se dá pelo fato de que estes elementos possuem o octeto completo, sendo estáveis na forma atômica. b) Os gases nobres que formam os compostos apresentados possuem grande raio atômico, fato que pode justificar a formação dos compostos apresentados devido à expansão da camada de valência. Devido ao raio atômico do He e do Ne serem pequenos, a atração é efetiva e não se formam compostos com estes gases nobres 9 a) r 3 = ( cm) 3 = cm 3 V átomo = cm 3 e V cubo = ( 3 4 cm) 3 = 4 cm 3 V cubo/v átomo = Portanto, há átomos no cubo. b) Enquanto que, na ligação metálica, há elétrons livres para condução de corrente, compostos iônicos não os possuem se não estiverem dissociados, por exemplo, em água. 18) a) b) para os compostos formados por H e O, H e Cl, as ligações são covalentes; já para o composto formado por Na e Cl a ligação é iônica.

5 19) 1º: identifique o átomo central. O átomo central é, normalmente, aquele capaz de fazer o maior número de ligações. Para este caso é o C. 2º: atenção para as dicas de montagem! Como diria Jack, vamos montar por partes : C apresenta 2 ligações simples e 1 ligação dupla O apresenta 1 ligação dupla Cada N apresenta 3 ligações simples Cada H apresenta 1 ligação simples Átomos iguais não estão ligados entre si I. Se o C faz 1 ligação dupla e o O também faz uma ligação dupla, provavelmente eles estão ligados, então: 21) 1º Diferenciação pelo gosto. 2º Ponto de fusão. Sais são conhecidos por apresentarem ponto de fusão elevado. Como é bem conhecido, o açúcar funde facilmente com o calor, enquanto que o sal de cozinha não seria possível de fundir em uma panela comum, pois funde a 801 C. 3º Condutividade elétrica. Sais são conhecidos por conduzirem corrente elétrica quando dissolvidos em água devido à formação de íons. O mesmo não ocorre para o açúcar (sacarose). Sendo assim, poderia ser feito o experimento a seguir para identifica-los. Agora o C só pode fazer mais 2 ligações simples. II. Os únicos átomos possíveis de serem ligados ao C são os N. Caso fossem ligados 1 H de cada lado, não haveria a possibilidade de ligar mais nenhum átomo à molécula. III. Agora faltam apenas os H. São 4 H e os N podem fazer duas ligações cada, então:

6 22) a) como o O está ligado a 1 C e 1 H, temos o seguinte fragmento: Agora faltam 4 H, então temos algumas possibilidades: Ainda restam 1 C e 5 H. Para que a molécula continue a ser construída, um dos elétrons do C do fragmento acima precisa formar uma ligação com o outro C. Por último, os 5 H que sobraram são ligados aos átomos de C b) Siga o mesmo raciocínio para montar a molécula do ácido acético (C 2H 4O 2). Como os 2 O estão ligados ao mesmo C, teremos o seguinte fragmento:

7 23) Cu + Cu 2+ Fe 2+ Fe 3+ V 3+ V 5+