Exercícios Sobre Alotropia 01. Considere dois átomos de carbono, sendo um pertencente a um ser vivo e outro de um diamante. Se pudéssemos ver seus núcleos veríamos que são idênticos: seis prótons e seis nêutrons. Há alguma diferença entre os dois átomos? 02. Qual é o elemento químico que forma a grafite e o diamante? 03.(FUVEST) Em 1986 foi sintetizada uma nova variedade alotrópica do carbono que apresenta uma estrutura esférica oca semelhante a de uma bola de futebol. Sua fórmula molecular é C 60 e os átomos de carbono estão ligados entre si de modo a formar faces hexagonais e faces pentagonais, com os carbonos nos seus vértices. Ao contrário do diamante, esse novo alótropo, "futeboleno", é macio (bem menos duro) e solúvel em solventes aromáticos, tais como benzeno e tolueno. Correlacione essas propriedades macroscópicas do diamante e do "futeboleno" com os tipos de ligação química presentes em cada um desses alótropos. Especifique, quando for o caso, se a ligação é do tipo inter ou intramolecular. 04. (UNESP) O fósforo vermelho (P 4, sólido) reage com bromo (líquido) para dar tribrometo de fósforo, que é um líquido fumegante. O tribrometo de fósforo, por sua vez, reage com água para formar ácido fosforoso e brometo de hidrogênio em solução. Escreva as equações químicas balanceadas das duas reações. 05. O fósforo branco (P 4) é uma substância muito curiosa, pois, ao entrar em contato com o ar sofre combustão espontânea, isto é, "pega fogo" sem contato algum. A densidade do fósforo branco é igual a 1,82 g/cm 3. Qual a de 7 cm 3 de fósforo branco? Observação: 06. Qual o ocupado por 36,4 g de fósforo branco (P 4)? Dado: d = 1,82 g/cm 3. Observação: densidade =. densidade =. 07. É muito comum o uso do termo "palito de fósforo" porém, no palito não há fósforo. Existe fósforo vermelho (P n) na caixinha, naquela parte áspera da lateral. Sabendo-se que a densidade do fósforo vermelho é de 2,2 g/cm 3 calcule o de 440 g de fósforo vermelho. Observação: densidade =. 08. (UFPE) A camada de ozônio (O 3) que protege a vida na Terra da incidência dos raios ultravioleta é produzida na atmosfera superior pela ação de radiação solar de alta energia sobre moléculas de oxigênio, O. Assinale a alternativa correta: 1
a) O ozônio e o oxigênio são alótropos. b) O ozônio e o oxigênio são isótopos. c) O ozônio e o oxigênio são isômeros. d) O ozônio e o oxigênio são moléculas isoeletrônicas. e) O ozônio e o oxigênio têm números atômicos diferentes. 09. (PUCCAMP) Ação à distância, velocidade, comunicação, linha de montagem, triunfo das s, Holocausto: através das metáforas e das realidades que marcaram esses cem últimos anos, aparece a verdadeira doença do progresso... O século que chega ao fim é o que presenciou o Holocausto, Hiroshima, os regimes dos Grandes Irmãos e dos Pequenos Pais, os cres do Camboja e assim por diante. Não é um balanço tranqüilizador. Mas o horror desses acontecimentos não reside apenas na quantidade, que, certamente, é assustadora. Nosso século é o da aceleração tecnológica e científica, que se operou e continua a se operar em ritmos antes inconcebíveis. Foram necessários milhares de anos para passar do barco a remo à caravela ou da energia eólica ao motor de explosão; e em algumas décadas se passou do dirigível ao avião, da hélice ao turborreator e daí ao foguete interplanetário. Em algumas dezenas de anos, assistiu-se ao triunfo das teorias revolucionárias de Einstein e a seu questionamento. O custo dessa aceleração da descoberta é a hiperespecialização. Estamos em via de viver a tragédia dos saberes separados: quanto mais os separamos, tanto mais fácil submeter à ciência aos cálculos do poder. Esse fenômeno está intimamente ligado ao fato de ter sido neste século que os homens colocaram mais diretamente em questão a sobrevivência do planeta. Um excelente químico pode imaginar um excelente desodorante, mas não possui mais o saber que lhe permitiria dar-se conta de que seu produto irá provocar um buraco na camada de ozônio. O equivalente tecnológico da separação dos saberes foi a linha de montagem. Nesta, cada um conhece apenas uma fase do trabalho. Privado da satisfação de ver o produto acabado, cada um é também liberado de qualquer responsabilidade. Poderia produzir venenos sem que o soubesse - e isso ocorre com freqüência. Mas a linha de montagem permite também fabricar aspirina em quantidade para o mundo todo. E rápido. Tudo se passa num ritmo acelerado, desconhecido dos séculos anteriores. Sem essa aceleração, o Muro de Berlim poderia ter durado milênios, como a Grande Muralha da China. É bom que tudo se tenha resolvido no espaço de trinta anos, mas pagamos o preço dessa rapidez. Poderíamos destruir o planeta num dia. Nosso século foi o da comunicação instantânea, presenciou o triunfo da ação à distância. Hoje, aperta-se um botão e entra-se em comunicação com Pequim. Aperta-se um botão e um país inteiro explode. Aperta-se um botão e um foguete é lançado a Marte. A ação à distância salva numerosas vidas, mas irresponsabiliza o crime. Ciência, tecnologia, comunicação, ação à distância, princípio da linha de montagem: tudo isso tornou possível o Holocausto. A perseguição racial e o genocídio não foram uma invenção de nosso século; herdamos do passado o hábito de brandir a ameaça de um complô judeu para desviar o descontentamento dos explorados. Mas o que torna tão terrível o genocídio nazista é que foi rápido, tecnologicamente eficaz e buscou o consenso servindo-se das comunicações de e do prestígio da ciência. Foi fácil fazer passar por ciência uma teoria pseudocientífica porque, num regime de separação dos saberes, o químico que aplicava os gases asfixiantes não julgava necessário ter opiniões sobre a antropologia física. O Holocausto foi possível porque se podia aceitá-lo e justificálo sem ver seus resultados. Além de um número, afinal restrito, de pessoas responsáveis e de executantes diretos (sádicos e loucos), milhões de outros puderam colaborar à distância, realizando cada qual um gesto que nada tinha de aterrador. Assim, este século soube fazer do melhor de si o pior de si. Tudo o que aconteceu de terrível a seguir não foi se não repetição, sem grande inovação. O século do triunfo tecnológico foi também o da descoberta da fragilidade. Um moinho de vento podia ser reparado, mas o sistema do computador não tem defesa diante da má intenção de um garoto precoce. O século está estressado porque não sabe de quem se deve defender, nem como: somos demasiado poderosos para poder evitar nossos inimigos. Encontramos o meio de eliminar a sujeira, mas não o de eliminar os resíduos. Porque a sujeira nascia da indigência, que podia ser reduzida, ao passo que os resíduos (inclusive os radioativos) nascem do bem-estar que 2
ninguém quer mais perder. Eis porque nosso século foi o da angústia e da utopia de curá-la. Espaço, tempo, informação, crime, castigo, arrependimento, absolvição, indignação, esquecimento, descoberta, crítica, nascimento, vida mais longa, morte... tudo em altíssima velocidade. A um ritmo de STRESS. Nosso século é o do enfarte. (Adaptado de Umberto Eco, Rápida Utopia. VEJA, 25 anos, Reflexões para o futuro. São Paulo, 1993). O uso em larga escala de desodorantes sob a forma de aerossóis contendo clorofluorcarbonos (CFC) como propelentes foi um dos fatores que levou à formação de "buracos" na camada de ozônio. Um mecanismo proposto para essa "destruição" envolve átomos de cloro "livres" provenientes da interação dos CFC com radiação ultravioleta e é o seguinte: 2Cl + 2O 3 2 ClO + 2O 2 ClO + ClO Cl 2O 2 Cl 2O 2 + luz Cl + ClOO ClOO Cl + O 2 Analisando-se tal mecanismo, pode-se notar I - a presença de duas variedades alotrópicas do oxigênio. II - o envolvimento de radicais livres. III - que ele ocorre em cadeia. IV - que a transformação química global é 2O 3 + luz 3O 2. Estão corretas as afirmações a) I e II, somente. b) II e III, somente. c) I, II e III, somente. d) II, III e IV, somente. e) I, II, III e IV. 10. (UEL) C (grafita) e C (diamante); 12 C e 14 C representam, respectivamente, os fenômenos denominados a) isomeria e isomorfismo. b) alotropia e isobaria. c) isomorfismo e isobaria. d) isomeria e alotropia. e) alotropia e isotopia. 11. (PUCMG) Relacione cada substância da primeira coluna com as propriedades da segunda coluna. Substância 1. Diamante 2. Ouro 3. CO 2 4. CaF 2 5. H 2O 2 Propriedades ( ) Insolúvel, sólido, bom condutor de corrente elétrica. ( ) Apolar com ligações polares. ( ) Cristal covalente de ponto de fusão e dureza elevados. ( ) Apresenta ligações polares e apolares. ( ) Sólido, solúvel em água, altos pontos de fusão e ebulição. 3
Assinale a associação CORRETA encontrada: a) 4-5 - 1-3 2 b) 5-4 - 3-2 - 1 c) 3-2 - 5-4 1 d) 2-3 - 1-5 - 4 e) 3-2 - 1-5 - 4 12. (PUCMG) Assinale a correspondência CORRETA: a) sólido "amorfo" gelo b) sólido iônico sódio c) sólido molecular diamante d) sólido metálico iodo e) sólido covalente grafite 13. (PUCSP) Em 1916, G. N. Lewis publicou o primeiro artigo propondo que átomos podem se ligar compartilhando elétrons. Esse compartilhamento de elétrons é chamado, hoje, de ligação covalente. De modo geral, podemos classificar as ligações entre átomos em três tipos genéricos: ligação iônica, ligação metálica e ligação covalente. Assinale a alternativa que apresenta substâncias que contêm apenas ligações covalentes. a) H 2O, C(diamante), Ag e LiH b) O 2, NaCl 2 NH 3 e H 2O c) CO 2, SO 2, H 2O e Na 2O d) C(diamante), Cl 2, NH 3 e CO 2 e) C(diamante), O 2, Ag e KCl. 14. (UNB) O Prêmio Nobel de Química de 1996 foi outorgado aos três químicos que descobriram mais uma forma alotrópica de carbono, a primeira molecular: o buckminsterfulereno (C 60), uma das substâncias conhecidas como fulerenos. (...) Experimentos de vaporização de grafite ensopada com cloreto de lantânio levaram à obtenção do íon C 60La +. Os Fulerenos e sua espantosa geometria molecular. In: Química Nova na Escola, no.4, novembro / 1996 (com adaptação). Com auxílio do texto, julgue os seguintes itens. (1) Os fulerenos são formados por ligações covalentes. (2) Íons como o C 60La + ligam-se a outros íons por meio de ligações covalentes. (3) No cloreto de lantânio, o lantânio está oxidado. (4) O cloreto de lantânio é um sal. (5) Assim como o carbono, os gases raros ou nobres também podem formar compostos. (6) O grafite e o diamante são substâncias moleculares. 15. (FEI) Uma das preocupações com a qualidade de vida do nosso Planeta é a diminuição da camada de ozônio, substância que filtra os raios ultravioletas do Sol, que são nocivos à nossa saúde. Assinale a única alternativa FALSA referente ao ozônio: a) é uma molécula triatômica b) é uma forma alotrópica do gás oxigênio c) é uma substância molecular d) é um isótopo do elemento oxigênio e) possui ligações covalentes 16. (FUVEST) A complexidade das estruturas dos materiais a seguir aumenta na ordem: a) diamante, glicose, proteína. b) diamante, proteína, glicose. c) glicose, diamante, proteína. d) glicose, proteína, diamante. e) proteína, diamante, glicose. 4
Respostas 01. Não. 02. Carbono. 03. O diamante possui uma estrutura na qual cada carbono possui 4 ligações simples, dirigidas para os vértices de um tetraedro. Esta estrutura que se repete tridimensionalmente, explica a alta dureza do diamante. O "futeboleno" apresenta estrutura diferente do diamante, possui duplas conjugadas em uma molécula com número definido de átomos (C 60). Isso explica as propriedades deste composto, a saber: a) A existência de duplas conjugadas no "futeboleno" faz suas ligações intermoleculares serem semelhantes às que ocorrem entre moléculas de benzeno ou de tolueno. Além disso, facilita a sua dissolução no benzeno e no tolueno. b) A maior dureza do "futeboleno" só pode ser explicada pela ausência das rígidas redes tridimensionais encontradas no diamante. 04. P 4(s) + 6 Br 2(l) 4 PBr 3(l) PBr 3(l) + 3 H 2O H 3PO 3(aq) + 3HBr(aq) 05. Massa = 12,74 g. 06. Volume = 20 cm 3. 07. Volume = 200 cm 3. 08. A 09. E 10. E 11. D 12. E 13. D 14. V F V V V F 15. D 16. A 5