Lista de exercícios 1 QB73H 1) Defina energia de ionização, afinidade eletrônica e eletronegatividade. 2) Dê a distribuição eletrônica para os seguintes átomos ou íons: H, H +, O, Ne, F, C, N, Li -, P e S - 3) Compare, em termos de tamanho e forma, os seguintes orbitais: (a) 2s e 3s (b) 2s e 2p x (c) 2p x e 2p y (d) 2p x e 3p x. 4) Qual das espécies você espera que tenha raio atômico menor: Fe 2+ ou Fe 3+? Explique. 5) Qual átomo é maior: Bromo ou Potássio? Justifique. 6) Como é a distribuição eletrônica genérica para um elemento do grupo IIA? Qual é a carga mais comum para os íons deste grupo? 7) Diferencie ligação covalente de ligação iônica e explique o princípio da regra do octeto. 8) Explique por que o Cl 2 é uma espécie molecular estável. 9) Dê a representação de Lewis para cada um dos compostos abaixo, dê o número de elétrons e o número de pares isolados em torno do átomo central: a) CCl 4 c) ONF b) CCl 2 O d) NF 3 10) Escreva as estruturas de Lewis para os seguintes compostos iônicos: a) RbF c) MgS b) BaI 2 d) K 2 O 11) Cada uma das seguintes moléculas contém pelo menos uma dupla ligação. Escreva as estruturas de Lewis para: CS 2, C 3 H 6 e C 2 H 3 Cl. 12) Cada uma das seguintes estruturas contém pelo menos um erro, como número incorreto de elétrons ou ligações em um ou mais átomos ou violação da regra do octeto. Identifique esses erros e sugira correções para as fórmulas.
13) Complete a estrutura de Lewis para o aduto de BF 3 e Et 2 O (dietil éter) através da adição de pares de elétrons não ligantes e cargas formais: 14) Determine o número de densidade eletrônica (NE) do átomo central dos seguintes compostos: a) BeCl 2 d) BCl 3 b) BrF 5 e) AsH 3 c) H 2 S f) XeF 4 15) Qual das seguintes estécies tem a forma descrita pela figura a seguir: (a) IO 4 -, (b) ICl 4 -, (c) SnCl 4 ou (d) BrF 4 -? 16) Dê a geometria da molécula abaixo e diga qual o valor esperado para o ângulo da ligação? (a) Clorofórmio (CHCl 3 ) (b) Pentafluoreto de fósforo (PF 5 ) 17) Utilizando as estruturas de Lewis e a teoria RPECV, preveja a fórmula de cada uma das seguintes espécies e os respectivos ângulos de ligação: (a) tetracloreto de enxofre; (b) tricloreto de iodo; (c) trióxido de xenônio; (d) cloro-trifluor-metano. 18) Um produto natural encontrado em algumas plantas leguminosas apresenta a seguinte estrutura: Dica: O carbono 8 é um ácido carboxílico. a) Que tipo de hibridização apresenta cada um dos átomos de carbono desta estrutura? b) Quantas ligações sigma e pi estão presentes nesta substância?
19) Que tipo de hibridização você esperaria para cada átomo de carbono nas seguintes moléculas? (a) Propano, CH 3 CH 2 CH 3 (c) 1-Buten-3-ino, H 2 C=CH C CH (d) Ácido acético, (b) 2-metilpropeno, 20) A expansão da camada de valência para permitir que mais de oito elétrons sejam acomodados somente pode ocorrer se há um número suficiente de orbitais. Lembrando-se disso, explique por que o fósforo forma dois cloreto, PCl 3 e PCl 5, enquanto o nitrogênio somente um, NCl 3. 21) Em 1930, o cientista americano Linus Pauling propôs a teoria da ressonância dizendo que: Sempre que, em uma fórmula estrutural, pudermos mudar a posição dos elétrons sem mudar a posição dos átomos, a estrutura real não será nenhuma das estruturas obtidas, mas sim um híbrido de ressonância daquelas estruturas. Sendo assim, considere as estruturas abaixo e indique quais as estruturas abaixo não podem ser consideradas estruturas de ressonância do íon nitrato? 22) Conforme a estrutura eletrônica de Lewis para o N 2 O sugerida abaixo, calcule as cargas formais para cada um dos átomos dessa molécula. 23) Abaixo foram propostas duas estruturas para a molécula de sulfato de hidrogênio. Realize o cálculo da carga formal e descubra qual delas tem maior probabilidade de existência real. 24) Na sua opinião, qual composto de cada um dos pares abaixo tem o momento dipolar µ maior? Por quê?
25) Existem três dicloro-benzenos (C 6 H 4 Cl 2 ) que difere entre si nas posições relativas dos átomos de cloro ligados ao anel benzênico. (a) Quais das três formas são polares? (b) Qual delas tem o maior momento de dipolo? 26) Identifique quais das seguintes estruturas são polares e mostre a polaridade da molécula através do uso do vetor resultante do momento de dipolo. a) CH 3 Cl b) HCN c) d) e) 27) Expanda as seguintes representações estruturais para mostrar mais claramente todos os átomos e qualquer par de elétrons não compartilhados.
28) Qual das seguintes ligações intermoleculares pode ser feita por ligações de hidrogênio: (a) CH 3 NH 2 com CH 3 NH 2 ; (b) CH 3 -O-CH 3 com CH 3 -O-CH 3 ; (c) HBr com HBr 29) Qual das seguintes moléculas provavelmente formam ligações de hidrogênio: (a) HF; (b) CH 4 ; (c) NH 3 ; (d)ch 3 OH 30) Coloque as substâncias BaCl 2, H 2, CO e HF em ordem crescente de pontos de ebulição. 31) O ponto de ebulição do 1-propanol e do 2-propanol (estruturas abaixo) são 97,4 C e 87 C, respectivamente. Explique a diferença. 32) Considere os compostos CHCl 3 (clorofórmio, um importante solvente que já foi empregado como anestésico) e CHBr 3 (bromofórmio, que já foi utilizado como sedativo). Com base na polaridade das ligações e no momento de dipolo resultante, compare as intensidades das suas atrações dipolo-dipolo e as intensidades das suas forças de London (dipolo induzido dipolo induzido). Seus pontos de ebulição são 61 C e 149 C, respectivamente. Para esses compostos, que tipo de forças de atração (dipolo-dipolo ou Forças de London) são mais importantes para se explicar seus pontos de ebulição? Justifique sua resposta.
33) Quais são as diferenças fundamentais entre a Teoria da Ligação de Valência (TLV) e a Teoria do Orbital Molecular (TOM)? 34) Dos orbitais híbridos sp 3, sp 2 e sp, qual deles apresenta a menor energia? Por que? 35) Desenhe um diagrama de níveis de energia dos orbitais moleculares e determine a ordem de ligação esperada para cada uma das seguintes espécies: (a) Li 2 ; (b) Li 2 + ; (c) Li 2 -. Decida se cada molécula ou íon tem caráter paramagnético ou diamagnético. No caso de ser paramagnético, dê o número de elétrons não emparelhados.