LISTA DE EXERCÍCIOS (04) NÚMERO Prof. Luiz Eduardo Gomes – Químico Mestrando em Química – UFMS Laboratório de Nanomateriais e Nanotecnologia aplicada – LNNA Instituto de Física INFI-UFMS e-mail: [email protected] A boa conduta é o inicio do encantamento, já a cultura e o estimulo pessoal é a permanência dessa virtude. 1. (Mackenzie 2015) Os gases do efeito estufa envolvem a Terra e fazem parte da atmosfera. Estes gases absorvem parte da radiação infravermelha refletida pela superfície terrestre, impedindo que a radiação escape para o espaço e aquecendo a superfície da Terra. Atualmente são seis os gases considerados como causadores do efeito estufa: dióxido de carbono (CO2 ), metano (CH4 ), óxido nitroso (N2O), clorofluorcarbonetos (CFCs), hidrofluorcarbonetos (HFCs), e hexafluoreto de enxofre (SF6 ). Segundo o Painel Intergovernamental de mudanças do Clima, o CO2 é o principal “culpado” pelo aquecimento global, sendo o gás mais emitido (aproximadamente 77% ) pelas atividades humanas. No Brasil, cerca de 75% das emissões de gases do efeito estufa são causadas pelo desmatamento, sendo o principal alvo a ser mitigado pelas políticas públicas. No mundo, as emissões de CO2 provenientes do desmatamento equivalem a 17% do total. O hexafluoreto de enxofre (SF6 ) é o gás com maior poder de aquecimento global, sendo 23.900 vezes mais ativo no efeito estufa do que o CO2 . Em conjunto, os gases fluoretados são responsáveis por 1,1% das emissões totais de gases do efeito estufa. A respeito dos gases citados no texto, de acordo com a teoria da repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência (VSEPR), é correto afirmar que as moléculas Dados: números atômicos (Z) : H 1, C 6, N 7, O 8, F 9 e S 16. a) do metano e do gás carbônico apresentam geometria tetraédrica. b) do óxido nitroso e do gás carbônico apresentam geometria angular. c) do hexafluoreto de enxofre apresentam geometria linear. d) do metano apresentam geometria tetraédrica e as do gás carbônico são lineares. e) do óxido nitroso têm geometria angular e as do metano são lineares. 2. (Pucmg 2015) As ligações covalentes podem ser classificadas em dois tipos: ligações covalentes polares e ligações covalentes apolares. Observando a polaridade das ligações e a geometria da molécula, somos capazes de verificar se uma molécula será polar ou apolar. Com base nisso, assinale a opção que apresenta moléculas exclusivamente apolares. a) HC , NO2 e O2 b) C 2, NH3 e CO2 c) C 2, CC 4 e CO2 d) CC 4, BF3 e H2SO4 3. (Espcex (Aman) 2015) As substâncias ozônio (O3 ); dióxido de carbono (CO2 ); dióxido de enxofre (SO2 ); água (H2O) e cianeto de hidrogênio (HCN) são exemplos que representam moléculas triatômicas. Dentre elas, as que apresentam geometria molecular linear são, apenas, Dados: 1H1 ; 6 C12 ; 8 O16 ; 16 S32 ; 7 N14 a) cianeto de hidrogênio e dióxido de carbono. b) água e cianeto de hidrogênio. c) ozônio e água. d) dióxido de enxofre e dióxido de carbono. e) ozônio e dióxido de enxofre. 4. (Uel 2015) Desde os primórdios da humanidade, há uma busca por entender questões acerca da origem, do funcionamento e da organização do Universo. Na tentativa de propor explicações, os cientistas elaboram modelos. Considerando que as propriedades físico-químicas da matéria, os tipos de ligações e as geometrias moleculares podem ser explicados por meio de modelos atômicos, modelos de ligações e modelos de moléculas, relacione a coluna da esquerda com a da direita. I. O NaC é um sólido em temperatura ambiente. II. A água é uma substância molecular, polar e considerada solvente universal. III. O benzeno é uma substância apolar e líquida em temperatura ambiente. A. Geometria linear, ligação covalente e forças intermoleculares do tipo dipolo-dipolo. B. Geometria linear, molécula apolar e forças intermoleculares do tipo dipolo-induzido dipolo-induzido. C. Composto aromático e forças do tipo dipoloinduzido dipoloinduzido. IV. O HC é um gás em temperatura ambiente. D. Alto ponto de fusão e ebulição, composto formado por ligação iônica. V. O CO2 é um gás em temperatura ambiente. E. Ligações de hidrogênio e geometria angular. Pró-Reitoria de Extensão, Cultura e Assuntos Estudantis Cidade Universitária, s/n * Caixa Postal 549 * Campo Grande – MS * CEP 79070-900 - Fone:3345-7232/7233 * www.pro-enem.ufms.br * E-mail: [email protected] * www.preae.ufms.br * E-mail: [email protected] 1 Assinale a alternativa que contém a associação correta. a) I-B, II-A, III-C, IV-E, V-D. b) I-B, II-A, III-E, IV-D, V-C. c) I-D, II-C, III-E, IV-B, V-A. d) I-D, II-E, III-C, IV-A, V-B. e) I-C, II-E, III-B, IV-A, V-D. Pode-se observar na figura que, nas condições aeróbicas, têm-se espécies oxidadas e, perto do fundo, têm-se as condições anaeróbicas e as espécies na forma mais reduzidas dos mesmos elementos. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Baterias são dispositivos capazes de transformar energia química em energia elétrica por meio de reações eletroquímicas. Atualmente, com o avanço na produção e consumo de equipamentos portáteis, um dos grandes desafios é fazer com que as baterias consigam acompanhar as novas tecnologias, tornando- se cada vez menores e apresentando um tempo maior de duração de descarga, além de aumentar, também, o número de ciclos de utilização. Neste panorama, as baterias de íon lítio representam o que temos de mais moderno, pois conseguem combinar alta performance com baixo peso. a) o íon Fe2 possui a seguinte distribuição eletrônica: 5. (Pucpr 2015) Sobre o lítio e seus compostos, é CORRETO afirmar que: 7. (Uea 2014) A queima de florestas é uma das imagens mais negativas do Brasil no exterior. Durante a queima são liberadas toneladas de gás carbônico (CO 2), um dos gases do efeito estufa. A derrubada de florestas altera o equilíbrio ecológico da região, interferindo no ciclo das chuvas (precipitação de H2O) e na fertilidade do solo. Pode-se afirmar corretamente que as geometrias moleculares e as polaridades das moléculas de água e de gás carbônico são, respectivamente, a) Um átomo de lítio apresenta massa igual a 7 g. b) Os halogenetos de lítio, quando estão no estado sólido, são ótimos condutores de eletricidade. c) O óxido de lítio é um composto molecular de fórmula Li2O. d) O lítio é um metal pouco reativo, não apresentando tendência em reagir com a água. e) Trata-se de um metal alcalino que se combina com átomos de cloro por meio de ligações iônicas, formando um composto de fórmula LiC . TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Leia o texto para responder à(s) questão(ões), Em algumas regiões do país não é raro encontrar ao mesmo tempo condições aeróbicas e anaeróbicas em partes diferentes de um mesmo lago, particularmente no verão, devido à ocorrência de um fenômeno conhecido como estratificação, ocasionado pela diferença de temperatura da água. As espécies químicas que estão presentes nas camadas diferenciadas do lago são mostradas na figura abaixo: 6. (Uepa 2015) Sobre as propriedades químicas das espécies encontradas no lago, é correto afirmar que: 1s2 , 2s2 , 2p6 , 3s2 , 3p6 , 3d6 , 4s2 b) a espécie HCO3 é um íon resultante da dissociação iônica do ácido carbônico. c) as espécies H2S e NH3 apresentam, respectivamente, geometria linear e piramidal. d) as espécies CO2 e CH4 são moléculas polares. e) a combinação das espécies SO42 e Fe2 produz o sulfato ferroso. a) linear e polar; angular e apolar. b) angular e apolar; linear e apolar. c) angular e polar; linear e polar. d) angular e polar; linear e apolar. e) linear e apolar; angular e polar. 8. (Udesc 2014) O tricloreto de fósforo (PC 3 ) é um líquido incolor bastante tóxico com larga aplicação industrial, principalmente na fabricação de defensivos agrícolas. A respeito deste composto é correto afirmar que: a) a molécula é polar, pois o momento de dipolo resultante não é nulo. b) as ligações entre os átomos de cloro e o átomo de fósforo são iônicas devido à elevada diferença de eletronegatividade entre estes não-metais. c) a geometria molecular deste composto é trigonal plana, uma vez que esta estrutura apresenta menor energia (menor repulsão eletrônica). d) após a formação da molécula o átomo central de fósforo efetua ligações do tipo π. e) ao entrar em contato com água o PC 3 reage violentamente, gerando HC , tornando o meio reacional básico. 9. (Ufsm 2014) Um dos principais desafios mundiais, nos dias de hoje, é obter água de boa qualidade. É a água Pró-Reitoria de Extensão, Cultura e Assuntos Estudantis Cidade Universitária, s/n * Caixa Postal 549 * Campo Grande – MS * CEP 79070-900 - Fone:3345-7232/7233 * www.pro-enem.ufms.br * E-mail: [email protected] * www.preae.ufms.br * E-mail: [email protected] 2 uma molécula simples, sobrevivência humana. mas fundamental A água é uma molécula que possui __________; por isso, é __________. para a geometria Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas. a) linear – polar b) linear – apoiar c) angular – polar d) angular – apoiar e) piramidal – polar TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: “Desde a invenção da pólvora negra no século IX pelos chineses, sabe-se que determinados materiais, quando queimados, produzem chamas coloridas. Foram, porém, os italianos e alemães que, na Idade Média, deram mais cores e efeitos às chamas. Eles aprenderam a adicionar compostos metálicos na pólvora, obtendo variada gama de cores e efeitos. A origem das cores geradas pela presença de metais nas chamas está na estrutura eletrônica dos átomos. Com a energia liberada na combustão, os elétrons externos dos átomos de metais são promovidos a estados excitados e, ao retornarem ao seu estado eletrônico inicial, liberam a energia excedente na forma de luz, com essas cores mostrados na tabela abaixo:” Elemento Antimônio Arsênio Bário Cálcio Chumbo Cor da chama Azul esverdeada Azul Elemento Verde amarelada Alaranjada Azul Lítio Vermelho tijolo Carmim Potássio Sódio Violeta Amarela Cobre Estrôncio c) II, III, IV e V d) I, II, IV e V e) I, III, IV e V Cor da chama Verde 10. (Uepa 2014) A respeito dos metais da tabela, leia as afirmativas abaixo: I. Dos três elementos Li, K e Na, o K apresenta maior raio atômico. II. Ca, Sr e Ba combinam-se com o Cloro para formar sais por ligação iônica. III. Os cloretos dos sais de Ba, Ca e Sr, têm fórmulas, respectivamente: BaC 3 , CaC 2 e SrC . IV. SbC 3 apresenta geometria piramidal e chama-se Cloreto de Antimônio. V. Os elementos químicos Sb, As, Pb são considerados elementos representativos. A alternativa que contém todas as afirmativas corretas é: a) I, II, III e IV b) I, II, III e V 11. (Ibmecrj 2013) O ácido sulfídrico é um gás que se forma da putrefação natural de compostos orgânicos. Por ser assim, é um gás incolor, tóxico e corrosivo. Esse ácido se forma da união de enxofre e hidrogênio. Indique a opção correta quanto a sua fórmula molecular e o tipo de ligação que está ocorrendo: a) H2S, ligação iônica b) H2S, ligação covalente c) HS2, ligação iônica d) HS2, ligação covalente e) H2S, ligação metálica 12. (Udesc 2013) Os tipos de ligações químicas dos compostos: são, NH3 ; CO2; Fe2O3; C 2; KI respectivamente: a) covalente polar, covalente polar, iônica, covalente apolar, iônica. b) covalente apolar, iônica, covalente polar, covalente apolar, iônica. c) covalente apolar, covalente polar, iônica, covalente apolar, iônica. d) covalente polar, covalente apolar, iônica, covalente polar, iônica. e) covalente polar, covalente apolar, iônica, covalente apolar, covalente polar. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Leia o texto e as informações adicionais que o seguem para responder à(s) questão(ões). O incêndio na boate Kiss, em Santa Maria (RS), ocorrido no início deste ano [2013], trouxe à tona uma série de questões sobre a segurança dos estabelecimentos e também sobre o atendimento a vítimas de grandes incêndios. Uma delas é por que foi preciso trazer dos Estados Unidos uma substância tão simples – uma vitamina B injetável – para atender os pacientes que, segundo exames, foram intoxicados com cianeto? O gás cianídrico liberado na queima da espuma, utilizada para melhorar a acústica da casa noturna, intoxicou a maior parte das vítimas, segundo perícia. “É descaso e ignorância”, resume o toxicologista Anthony Wong, diretor do Ceatox (Centro de Assistência Toxicológica do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo). Segundo ele, é inadmissível que o país não tenha a substância e que seu uso não seja difundido entre médicos e socorristas, como acontece em outras partes do mundo. A hidroxocobalamina, que faz parte do complexo B, é usada em altas concentrações como antídoto para o cianeto. O gás, o mesmo que já foi usado no extermínio de judeus nos campos de concentração nazistas, é subproduto da queima de diversos componentes usados na indústria, como o plástico, o acrílico e a espuma de poliuretano. Segundo os peritos que investigam o incêndio Pró-Reitoria de Extensão, Cultura e Assuntos Estudantis Cidade Universitária, s/n * Caixa Postal 549 * Campo Grande – MS * CEP 79070-900 - Fone:3345-7232/7233 * www.pro-enem.ufms.br * E-mail: [email protected] * www.preae.ufms.br * E-mail: [email protected] 3 em Santa Maria, essa última foi usada no isolamento acústico da boate. Capaz de matar em poucos minutos, o cianeto bloqueia a cadeia respiratória das células, impedindo que o oxigênio chegue aos órgãos e tecidos. Quando usada logo após a exposição, a hidroxocobalamina salva vidas. “O efeito é tão rápido que parece até milagroso”, conta Wong. Mas isso não é algo que os médicos aprendem na escola: “São poucas as faculdades que oferecem curso de toxicologia e, nas que tem, a matéria é opcional”. (noticias.uol.com.br. Adaptado.) Informações adicionais: - O gás cianídrico é o cianeto de hidrogênio (HCN) no estado gasoso. - A fórmula estrutural da hidroxocobalamina é: b) LiC , PC 3 e NC 3 c) KC , A C 3 e AsC 3 d) KC , PC 3 e NC 3 e) KC , A C 3 e NC 3 15. (Ufjf 2011) Considere o elemento Gálio e as seguintes afirmativas: I. A camada de valência desse elemento contém 1 elétron. II. A camada N possui 3 elétrons desemparelhados. III. O subnível “p” da camada mais externa está parcialmente preenchido. IV. As camadas K, L e M estão completas com o número máximo de elétrons. V. Quando o elemento Gálio forma uma ligação química, doando 3 elétrons, ele apresenta número de oxidação +3 e passa a possuir número atômico igual a 28. Quanto às afirmações acima: a) apenas I está correta. b) apenas I, III, IV e V estão corretas. c) apenas II e III estão corretas. d) apenas I, III e IV estão corretas. e) apenas III e IV estão corretas. 16. (Ufpr 2011) Um elemento químico possui massa atômica A = 39,098 u.m.a. e número atômico Z = 19. Acerca desse elemento, considere as seguintes afirmativas: 1. A substância pura desse elemento apresenta-se na forma de um metal em condições normais. 2. O íon mais estável desse elemento apresenta carga +2. 3. Esse elemento formará compostos iônicos com os elementos do grupo XVII. 4. A substância pura desse elemento deve ser inerte (não reage) com água. - A massa molar da hidroxocobalamina é 3 aproximadamente igual a 1,3 10 g / mol. 13. (Uftm 2013) A fórmula estrutural do gás cianídrico é a) H C N b) H C N c) H C N d) H C N e) H C N Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. b) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. e) As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras. 14. (Ita 2012) Considere os seguintes pares de moléculas: I. LiC e KC . II. A C 3 e PC 3 . III. NC 3 e AsC 3 . Assinale a opção com as três moléculas que, cada uma no seu respectivo par, apresentam ligações com o maior caráter covalente. a) LiC , A C 3 e NC 3 Pró-Reitoria de Extensão, Cultura e Assuntos Estudantis Cidade Universitária, s/n * Caixa Postal 549 * Campo Grande – MS * CEP 79070-900 - Fone:3345-7232/7233 * www.pro-enem.ufms.br * E-mail: [email protected] * www.preae.ufms.br * E-mail: [email protected] 4